Ученые ЮУрГУ создали и запатентовали инновационное средство, которое может очищать сточные воды и ядовитый пар на промышленных предприятиях. Исследователи уверены: экологическую проблему можно решить, если очищать загрязненные воды до того, как они попадут в реки и озера.
По словам разработчиков, новый состав из частиц диоксида титана-кремния дешевле аналогов. Вещество может работать даже при экстремально низких температурах, как в Норильске или в других районах Крайнего севера.
Ученые убеждены – все промышленные предприятия загрязняют водные экосистемы сточными водами. В них содержатся стойкие органические соединения – токсичные вещества и красители, которые негативно влияют на здоровье людей и окружающую среду. Такие соединения нужно удалять из воды.
Сегодня популярны два способа очистки – адсорбция и реагентное окисление. Но гораздо дешевле и выгоднее использование безреагентной фотокаталитической очистки. Яды разрушаются, вступая в химическую реакцию за счет фотокатализаторов.
«Традиционные способы борьбы с трудноокисляемыми органическими соединениями сводятся к тому, что их приходится извлекать, концентрировать и собирать. С этими веществами сложно что-то сделать, в лучшем случае какая-то часть перерабатывается. Природа все вредные соединения разлагает при помощи ферментов микроорганизмов на простые – воду, углекислый газ», – объяснил Вячеслав Авдин, декан химического факультета ЮУрГУ.
Ученые пытаются получить гранулы размером около 1 мм, они насыщены каталитически-активными наночастицами. Их можно будет поместить в очищаемый раствор, а после процесса очистки извлечь.
У аналогов низкая термическая стабильность. При нагревании до 400°C в других веществах на основе диоксида титана зачастую наблюдается срастание кристаллов. Новый же метод позволяет нагревать фотокатализаторы до 700°C – частицы при этом не теряют активность.
Вещество содержит микропоры – это увеличивает удельную площадь поверхности. В результате катализаторы становятся многофункциональными – они могут очищать даже пар.
Сам процесс очистки сточных вод проходит в специальном реакторе. Под действием излучения фотокатализаторы начнут выделять активные радикалы – они и «убьют» ядовитую органику. Так можно бороться с любыми загрязняющими веществами – красителями, фенолом, хлором. Первые результаты экспериментов оказались положительными.
«Мы получили отдельные положительные эффекты, но общей методологии пока нет», – пояснил Авдин.
Ученые собираются создать водоочистную установку, которую можно внедрить на предприятиях, в том числ и в Челябинской области.
Фото: susu.ru
