Обычный силикатный клей, сероводород и комнатная температура: ученые создали материал, который в 14 раз эффективнее активированного угля в отношении токсичных ионов меди.
Российские ученые разработали новый сорбент для очистки воды от ионов двухвалентной меди — одного из самых распространенных тяжелых металлов, опасных для экосистем и человека. Материал оказался не только эффективным, но и дешевым в производстве: его получают из кремнезема, обработанного сероводородом, причем весь синтез проходит в одну стадию при комнатной температуре. Исследование опубликовано в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Не уголь, а гель: новый материал работает в 14 раз лучше
Авторы работы — сотрудники Дагестанского федерального исследовательского центра РАН и Дагестанского государственного университета — пропускали сероводород через силикатный клей. В результате получался пористый гель, способный активно связывать ионы меди. В отличие от многих аналогов, материал после синтеза не требует дополнительной промывки: побочные соли не мешают процессу, а помогают осаждать металл. Это снижает расход воды и удешевляет производство.
Испытания показали, что один грамм сорбента способен поглотить до 183 миллиграммов меди. Для сравнения: активированный уголь, который широко применяют в фильтрах, удерживает примерно в 14 раз меньше. При этом до 99% меди удаляется из воды всего за два часа, особенно эффективно — в кислой и нейтральной среде.
Исследователи выяснили, что ионы меди связываются с серосодержащими и гидроксильными группами на поверхности материала. В итоге образуются устойчивые соединения — гидроксид и сульфид меди, которые надежно «запираются» внутри структуры сорбента.
Источник: hi-tech.mail.ru