Ученые ЮФУ вместе с коллегами из Ирана разработали метод очистки сточных вод от красителей с помощью солнечного света и графена. Исходя из их слов, этот способ недорогой и не требует специального оборудования. Результаты были опубликованы в журнале Nanomaterials.
Ученые утверждают, что одним из важнейших химических «загрязнителей» водоемов являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые используются в качестве промышленных красителей. Во всем мире ежегодно производится около 450 тысяч тонн таких красителей. Вещества этого типа часто токсичны и могут вызывать рак и мутации.
Специалисты поясняют, что для очистки сточных вод в промышленных масштабах многие научные группы в последние годы пытались использовать солнечную энергию. Преимуществом такого подхода является низкая стоимость и доступность.
Группа ученых из Южного федерального университета (ЮФУ) совместно с коллегами из Ирана разработала новый, недорогой и высокоэффективный метод очистки воды от красителей. Он основан на графеновых нанокатализаторах, активируемых солнечным светом.
«Наш метод очистки конкурирует с сегодняшним диоксидом титана по эффективности разрушения стойких примесей и позволяет нейтрализовать более 90% объема некоторых текстильных красителей. При этом разработанная нами технология производства графеновых наночастиц — это просто, дешево и абсолютно экологично», — сказал ведущий научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии Д.И. Ивановского ЮФУ Махмуд Мазарджи.
Он рассказал, что под воздействием видимого солнечного света наночастицы графена образуют окислительные радикалы, которые связываются с частицами вредных химических веществ. Эта реакция превращает концентрированные загрязняющие вещества в относительно безвредные углекислый газ и воду.
Предлагаемый процесс очистки предназначен для реализации в существующей инфраструктуре, — подчеркивают авторы исследования. Новый нанокатализатор пригоден для повторного использования и вторичной переработки, поэтому его можно использовать, например, при очистке третьей ступени городских очистных сооружений.
«Сегодня уже есть производственные мощности, ориентированные на производство графеновых материалов в больших количествах. Поэтому мы надеемся, что наша разработка будет применена на практике в ближайшее время», — сказал Мазарджи.
По словам исследователей, предложенная в ЮФУ технология производства нанокатализаторов предполагает окисление графита с последующим гидротермическим восстановлением и прокаливанием в атмосфере азота.
