Школьники в «Сириусе» придумали экономически эффективный метод очистки сточных вод от ядовитых химических загрязнений, который может применяться на промышленных предприятиях. Исследование проводилось на Научно-технологической проектной программе «Большие вызовы» по направлению «Наноматериалы».
Токсичные вещества попадают в сточные воды с нефтехимических предприятий, заводов по производству пластика, целлюлозы и фармпрепаратов. Некоторые соединения из-за своей сложной структуры нельзя переработать с помощью микроорганизмов, а другие известные методы очистки слишком дороги и не универсальны.
«Сейчас трудноокисляемые вредные вещества, например, бензол, толуол, проходят во внешние воды из-за неэффективных фильтров. В водоемах по всей России наблюдается повышенное содержание этих веществ, в 1,5-2 раза больше нормы», – поделился руководитель проекта Сергей Соков, старший преподаватель Центра медицинской химии Тольяттинского государственного университета.
Команда проекта придумала нанофильтр, разрушающий сложную структуру химикатов и превращающий их в простые молекулы, которые смогут переработать микроорганизмы. Сначала школьники получили нанопорошок оксида цинка, железа и меди. Полученные наночастицы нанесли на подложку с эпоксидной смолой и отправили на зондовую микроскопию, чтобы узнать их структуру, форму и размер.
«Мы изучили твердость полученных наночастиц, от этого зависит эффективность метода очистки: твердые наночастицы не будут дробиться и улетать вместе с водой», – рассказала участница проекта Александра Тайкова из Курской области.
Затем они нашли соединение с наилучшими свойствами и экономической эффективностью:
«Мы выбрали композит на основе оксида цинка и меди. При взаимодействии со светом и водой оксид цинка может покрыться ржавчиной, чтобы этого избежать, добавляют частицы золота или серебра. Мы добавили оксид меди, это делает метод более экономически выгодным», – рассказал участник проекта Виктор Ордынцев из Волгограда.
Чтобы продемонстрировать работу фильтра, полученные нанокомпозиты поместили в модельную среду – метиленовую синь, на примере которой школьники смогли увидеть, что фильтр работает. Свойства полученных нанокомпозитов будут протестированы на большем числе органических загрязнителей.
Текст: Анастасия Сафаргалиева
