Исследователи НИЯУ МИФИ разработали инновационный фильтр на основе биологических отходов, который эффективно задерживает свинец при очистке сточных вод.
Очистка сточных вод от свинца является дорогостоящей процедурой, поэтому отходы свинца часто не утилизируются должным образом, загрязняя окружающую среду. Известно, что свинец накапливается в организме человека и может вызывать умственную отсталость и другие заболевания.
Ученые НИЯУ МИФИ поставили перед собой задачу разработать фильтр на основе биологических отходов, который был бы безопасен для окружающей среды и имел низкую стоимость производства.
В результате исследований было обнаружено, что хитозан, природный адсорбент, полученный из панцирей креветок, является идеальной основой для фильтра. Хитозан обладает активными функциональными группами OH и NH2, которые не только взаимодействуют со свинцом, но и способны «сшивать» полимерные цепи в непроницаемую сеть, которая эффективно задерживает свинец.
Однако у полученной сети была обнаружена низкая устойчивость, особенно в кислой среде. Для решения этой проблемы учеными НИЯУ МИФИ было проведено компьютерное моделирование, которое помогло найти второй элемент композита на основе фосфата кальция, который проникает в хитозановую сеть и укрепляет ее. Это позволило значительно повысить устойчивость фильтра и обеспечить его эффективную работу даже в сложных условиях.
В дальнейшем ученые планируют модифицировать полученный адсорбент таким образом, чтобы он мог задерживать другие металлы, такие как ртуть, медь и никель. Это позволит еще больше снизить загрязнение воды и улучшить качество жизни населения.