Создан новый адсорбент, который может составить конкуренцию популярному активированному углю.

Новый класс недорогих и устойчивых гибридных материалов мог бы вытеснить активированный уголь в качестве предпочтительного материала для очистки сточных вод и воздуха. Новый материал легко синтезируется из твердых отходов и природного полимера и может уменьшить количество загрязняющих веществ в воздухе и сточных водах с большим успехом, чем популярный активированный уголь.

Твердые частицы и капли жидкости, находящиеся в воздухе и выделяющиеся в промышленности, из электростанций, автомобилей и пожаров, повсеместны в городах и даже в сельской местности. Кроме этого, ежегодно в мировые воды спускаются миллионы тонн промышленных стоков. Как твердые частицы, так и органические красители очень токсичны для экосистем и человечества.

Активированный уголь является наиболее распространенным адсорбентом, используемым для уменьшения загрязнения атмосферы и сточных вод, но он дорог в производстве и переработке. Задача исследователей заключалась в том, чтобы найти ему экономичную альтернативу.

Исследователи объединили природное сырье, альгинат натрия (полисахарид, который может быть извлечен из водорослей) с широко распространенным промышленным побочным продуктом - диоксидом кремния для получения «экологичного» адсорбента, который лучше, чем активированный уголь.

 

«В статье представлены предварительные результаты способности нового материала улавливать твердые частицы», - говорят исследователи. «Он также может быть использован для очистки сточных вод. В частности, продемонстрирована его способность заменять активированный уголь».

 

Обзор результатов исследований, которые демонстрируют новый недорогой, устойчивый материал для снижения загрязнения воздуха и воды.

Credit: © 2018 Zanoletti, Vassura, Venturini, Monai, Montini, Federici, Zacco, Treccani and Bontempi. Front. Chem. | doi: 10.3389/fchem.2018.00060

 

Метод синтеза прост и может быть масштабирован. Воспользовавшись гелеобразующими свойствами альгината, исследователи объединили его с пищевой содового бикарбоната натрия (пищевой соды) для уплотнения материала. Испытание загрязнения сточных вод проводилось с использованием метиленового синего красителя в качестве модельного загрязнителя. Гибридный материал адсорбировал и удалял краситель даже при высоких концентрациях с 94% -ной эффективностью.

Анализ показал, что по сравнению с активированным углем производство гибридного материала потребляет меньше энергии, оставляя гораздо более низкий углеродный след. Материал также продемонстрировал обнадеживающие возможности для улавливания твердых частиц дизельного топлива.

 

 

Материал можно наносить в виде покрытия и использовать для 3D-печати. Это означает, что он может использоваться для покрытия внешних поверхностей зданий для удаления определенного вещества, а также при проектировании фильтрующих устройств для воды.

Источник: Alessandra Zanoletti et al, A New Porous Hybrid Material Derived From Silica Fume and Alginate for Sustainable Pollutants Reduction, Frontiers in Chemistry (2018). DOI: 10.3389/fchem.2018.00060

 

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта