Ученые МФТИ, НИЯУ МИФИ и их коллеги из ОАЭ создали высокоэффективный адсорбент, который в 25 раз лучше исходного материала удаляет токсичные красители из сточных вод. Об этом сообщает пресс-служба Министерства инвестиций, промышленности и науки Московской области.
При производстве синтетических красителей порядка 15% этих соединений попадает в сточные воды. Сорбционная очистка является одним из наиболее эффективных методов удаления органических загрязнителей. Однако традиционные адсорбенты не всегда эффективны и зачастую требуют сложной утилизации, что снижает их экологическую и экономическую целесообразность.
Международный консорциум ученых с участием МФТИ предложил использовать в качестве сорбента ниобат лития. Этот прочный и доступный материал, широко применяемый в фотонике, сенсорах и оптоэлектронике, долгое время считался практически инертным для задач очистки воды. Однако модификация, разработанная учеными, впервые раскрыла его скрытый сорбционный потенциал и превратила материал в эффективный поглотитель органических красителей.
Порошок ниобата лития измельчили в планетарной мельнице в водной среде, искусственно создав на поверхности материала большое количество точечных дефектов. Эти дефекты открыли активные центры ниобия, которые притягивают молекулы красителей. Если до механической обработки порошок ниобата лития мог поглотить лишь около 4 мг красителя на грамм материала, то после нее этот показатель вырос до 100 мг/г.
Технология подкупает простотой и низкой стоимостью. Синтез идет в обычной воде, без токсичных растворителей и сложных стадий осаждения, что позволяет легко масштабировать метод под нужды крупных предприятий. Материал стабилен, допускает регенерацию и не образует вторичных токсичных отходов.
Апробацию материала на пилотном промышленном модуле планируется запустить в течение года. Ученые намерены лицензировать технологию и совместно с производителями адаптировать её под реальные стоки заводов.