Гидрогель из отходов может очищать воду от 70% вредных металлов

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и Университета Бравиджая разработали гидрогель на основе пищевых отходов, который способен абсорбировать до 70% вредных веществ при обеззараживании воды от тяжелых металлов.

Согласно информации, полученной из пресс-службы Минобрнауки РФ, для создания этого нового функционального материала были использованы полисахариды, извлеченные из фруктов.

Интересно отметить, что ранее ученые в России впервые создали гидрогель из пищевых отходов для очистки природных вод от тяжелых металлов. В процессе разработки материала были использованы бананы, яблоки и апельсины, из которых с помощью метода ультразвуковой экстракции были извлечены полисахариды. Этот инновационный подход к обеззараживанию воды может иметь значительное значение для экологии и здоровья человека.

Гидрогель на основе пищевых отходов представляет собой перспективный материал, способный не только эффективно очищать воду от токсичных примесей, но и быть более экологически безопасным в производстве. Эта технология может стать важным шагом в направлении устойчивого использования природных ресурсов и защиты окружающей среды.

Для дальнейших исследований были проведены испытания с гидрогелем, полученным путем смешивания экстракта в виде сухого порошка с кросслинкером. Этот материал обладает высокой пористостью, способностью к поглощению воды и содержит множество активных функциональных групп, таких как амино- и гидроксильные группы, увеличивающие его адсорбционную способность по отношению к различным загрязнителям.

Следующим этапом нашего исследования стали испытания с использованием воды, содержащей различные тяжелые металлы - свинец, кадмий, хром, мышьяк, ртуть и кобальт - в диапазоне концентраций от 50 до 300 мг. Эти испытания позволили оценить эффективность гидрогеля в удалении токсичных металлов из воды и его потенциал в области очистки водных ресурсов.

Результаты испытаний показали, что гидрогель успешно адсорбировал тяжелые металлы из воды, демонстрируя высокую эффективность и перспективы его применения в области очистки водных систем от загрязнителей. Это открывает новые возможности для разработки экологически чистых и эффективных методов обработки воды на основе инновационных материалов.

Испытания гидрогеля проводились двумя методами. Сначала гидрогель помещали в загрязненную воду, а затем изучали его способность абсорбировать металлы как по одному, так и в составе раствора. Результаты исследования показали, что независимо от количества вредных веществ и состава воды, гидрогель способен очистить жидкость от 70% металлов. Это открытие имеет большое значение, поскольку в будущем гидрогель может быть использован, например, в фильтрах и установках для очистки воды.

"Важно отметить, что применение гидрогеля в процессе очистки жидкости может привести к значительному улучшению качества воды", - подчеркивает доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских процессов Антонио Ди Мартино. Эксперименты продемонстрировали, что гидрогель эффективно справляется с задачей очистки воды от металлов, что открывает новые перспективы для его применения в различных областях.

Таким образом, использование гидрогеля в качестве средства очистки воды может стать важным шагом в решении проблемы загрязнения водных ресурсов. В долгосрочной перспективе это также способствует сохранению экологического баланса и обеспечению доступа к чистой питьевой воде для всех.

Ученые планируют провести исследование способности гидрогелей к удалению различных тяжелых металлов из загрязненных вод Томской области и района острова Ява в Индонезии. Для очистки литра воды использовалось приблизительно 2 грамма гидрогеля, и время, необходимое на адсорбцию, составило один час. Во втором методе гидрогель помещали в колонку, через которую пропускали загрязненную воду, что позволяло очищать до 20 миллилитров воды в минуту.

Эффективность обоих методов была высокой - при обеззараживании воды от тяжелых металлов гидрогель абсорбировал до 70% вредных веществ. Кроме того, одну порцию гидрогеля можно использовать до пяти раз, что делает его экономически выгодным и экологически эффективным решением.

Для улучшения методов очистки загрязненных водных источников будет разработана новая сорбционная технология на основе гидрогелей. Эта технология позволит эффективно удалять загрязняющие вещества из воды и повысит качество воды для потребления.

Проект, направленный на создание новой сорбционной колонны, получил финансирование от Министерства образования и науки Российской Федерации для проведения совместных исследований с учеными из университетов Юго-Восточной Азии. Сравнение способности гидрогелей восстанавливать и десорбировать загрязнения с другими адсорбентами, используемыми на рынке, является ключевым аспектом работы проекта.

Последние научные результаты, полученные в рамках сотрудничества между российскими и азиатскими учеными, были опубликованы в журнале Clean Technologies. Это открывает новые перспективы в области экологически чистых технологий и методов очистки воды от загрязнений.

Источник и фото - ecoportal.su