Новости химической науки > Графеноксидные «чайные пакетики» удаляют ртуть из воды

Исследователи из Португалии разработали очищающие воду чайные пакетики, внутри которых находится пористая пена из оксида графена. Предполагается, что такие системы могут оказаться полезными для удаления растворенной в воде ртути.

«Чайные пакетики» хорошо удаляют ртуть из пресной воды, однако в морской воде их производительность падает. (Рисунок: © Gil Gonçalves)

Паула Маркес (Paula Marques) с коллегами из Университета Альвейро синтезировала пены, нагревая оксид графена с аммиаком и получая при этом пористый трехмерный материал с большой площадью поверхности. После скрининга полученного материала на предмет его способности абсорбировать различные токсичные загрязняющие вещества исследователи сфокусировали свое внимание на ртути. Как поясняет Маркес, решение поместить пену в пакетики было принято после того, как было обнаружено, что иногда пена разрушается, к тому же форма чайного пакетика оптимальна для контакта его содержимого с водой (что, в принципе, подтверждается многочисленными работами самих производителей чая).

Исследователи заявляют, что прототипы «пакетиков для очистки воды» могли удалять до 96% ртути, растворенной в чистой воде, что превосходит по показателям «золотой стандарт» систем по очистке воды от ионов тяжелых металлов – активированный углерод. Когда исследователи перешли от моделей к реальной речной воде, содержащей дополнительные загрязнения, новый материал еще демонстрировал хорошие показатели, извлекая 82% металла. Наихудшие результаты достигаются в морской воде – в ней степень извлечения ртути составляет всего 42%, возможно из-за большой конкуренции между катионами, взаимодействующими с отрицательно заряженными функциями материала.

Большая площадь поверхности углеродной пены, полученной из оксида графена, обеспечивает ее способность по поглощению ртути. (Рисунок: © Gil Gonçalves)

Помимо неплохой производительности у нового материала есть еще ряд достоинств, отличающих его в выгодную сторону от известных систем очистки воды – они могут быть использованы повторно, их просто синтезировать, могут быть произведены в значительных количествах по относительно умеренной стоимости, а также на их производительность не влияет рН.

Исследователи отмечают, что их система может использоваться для очистки загрязненных вод химических предприятий, в настоящее время они ищут партнеров с химических производств для коммерциализации технологии.

Другое возможное направление применения разработки – использование системы для очистки питьевой воды в тех областях, где высокое содержание ртути является проблемой, однако для такого применения требуется решение еще немалого количества задач.

Источник: Graphen Week abstr., 2015, P.253

метки статьи: #вопросы экологии, #графен, #химическая технология, #химия поверхности