Ученые рассматривают материал как одноразовый сорбент, например, для сменных картриджей на текстильных, полиграфических и косметических производствах.
МОСКВА, 12 ноября. /ТАСС/. Ученые Московского Политеха и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН создали полимерные микрокапсулы, которые за пять минут убирают из промышленных стоков остатки флуоресцентного красителя уранина. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе Московского Политеха.
«Молекула уранина в воде заряжена отрицательно, а в полимерной сетке капсулы есть положительно заряженные группы. Важную роль играет электростатическое взаимодействие: оно помогает красителю связаться с полимером и удержаться внутри капсулы. Ее можно сравнить с очень маленькой губкой: вода быстро проникает внутрь, и краситель не тратит много времени на поиск места для связывания», — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования, кандидата биологических наук, доцента Московского Политеха Александра Кима.
Технология рассчитана на последнюю ступень очистки на текстильных, полиграфических и косметических производствах: она должна помочь снизить концентрацию красителя до допустимой, прежде чем вода попадет в реки и озера. В лабораторных опытах капсулы удаляли 98−650 вещества. Лучше всего они работают в нейтральной и слабокислой среде при pH от 3 до 7, поэтому такие стоки не придется дополнительно подкислять или подщелачивать.
Каждая капсула имеет размер около 4,5 микрометра, что примерно в 15 раз меньше толщины человеческого волоса. Ее собирают в воде без органических растворителей: на крошечную частицу карбоната кальция поочередно наносят слои двух полимеров с противоположным зарядом, а затем растворяют частицу. Остается гидрогелевая полимерная структура, насыщенная водой.
«Микрокапсулы могут использоваться для финальной доочистки воды. Если после обработки другими сорбентами в воде остается небольшое количество уранина, наша технология позволяет удалить до 650 этого остатка», — пояснил Ким.
Максимальная сорбционная емкость капсул составляет около 12 мг красителя на грамм материала — это меньше, чем у многих известных сорбентов, поэтому для сильно загрязненных стоков материал не подходит. Капсулы также плохо поддаются регенерации: при повторном использовании они связывали не более 15% от первоначального количества красителя. Авторы рассматривают материал как одноразовый сорбент, например, для сменных картриджей на текстильных, полиграфических и косметических производствах. Ученые планируют сделать капсулы устойчивее к солям и проверить их на реальных многокомпонентных стоках.