Глиняный фильтр: российские химики создали материал для очистки сточных вод от антибиотиков

Международный коллектив учёных из Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева (РХТУ), а также специалистов из Индии, Германии, ЮАР и Саудовской Аравии создал абсорбент из натуральной глины для очистки сточных вод от антибиотиков. Результаты работы опубликованы в издании Journal of Molecular Liquids.

Как сообщили RT в пресс-службе РХТУ, перед химиками стояла задача создать экологически безопасный абсорбент, пригодный для многоразового использования. По словам исследователей, наиболее дешёвый и распространённый сейчас натуральный аналог — активированный уголь — нельзя использовать несколько раз, к тому же при сжигании отработанного угольного фильтра в атмосферу попадают токсичные соединения. Синтетические материалы дороги, а их компоненты сами представляют угрозу для живой природы. В итоге в качестве основы для новой разработки был выбран лишённый подобных недостатков глинистый минерал монтмориллонит (основной компонент бентонитовой глины).

Результаты исследования показали, что абсорбент на основе глины не только извлекает из жидкости антибиотики, но и полностью расщепляет опасные соединения до углекислого газа и воды при добавлении пероксида водорода. Молекулярная структура этого быстро разбухающего материала обладает высокими сорбционными свойствами, что также делает её удобной для модификации с помощью разных реагентов.

В качестве добавок в новой разработке используются соединения алюминия, которые способствуют улучшению пористой структуры, а также кобальта — они придают материалу каталитические свойства. Таким образом, у учёных получился абсорбент, который не только впитывает антибиотики, но и самоочищается.

«В экспериментах мы очищали водный раствор, содержащий диоксидин в концентрации 30 мг на 1 л. Степень очистки составила свыше 95%. Антибиотик остался на поверхности абсорбента, а после удаления основной части очищенной воды и добавления к абсорбенту раствора пероксида водорода диоксидин окислялся до углекислого газа и воды. Это позволило повторно использовать абсорбент — в лаборатории мы один и тот же образец использовали пять раз без потери его эффективности. С активированным углём это было бы невозможно», — пояснила один из российских авторов работы профессор РХТУ Татьяна Конькова.

По данным пресс-службы РХТУ, речь пока не идёт о практическом применении нового материала, однако работа над улучшением его характеристик продолжается как в российской, так и в индийской лабораториях.