Создан универсальный фильтрующий материал для очистки воды
Исследователи из Испании и Германии разработали новый тип универсального фильтрующего материала, который позволяет очищать воду от органических, неорганических, радиоактивных и бактериологических примесей. Результаты испытаний фильтра опубликованы в журнале Angewandte Chemie, кратко о работе рассказывается на портале phys.org.
В настоящее время существует множество различных типов фильтрующих материалов, которые обладают высокой эффективностью, однако большинство из них пригодны для удаления лишь определенного рода загрязнений. В результате система полной очистки воды обычно получается сложной, громоздкой и многоступенчатой. Поэтому создание универсального фильтра, который мог бы быстро и легко очищать воду сразу от множества различных примесей, является весьма важной задачей, особенно для развивающихся стран, где проблема нехватки чистой воды стоит очень остро.
Новый фильтрующий материал, разработанный учеными, получил название POM-SILP (Polyoxometalate-Supported Ionic Liquid Phases) и представляет собой композит, в котором на поверхности пористых гранул из двуокиси кремния адсорбирована полиоксометаллат-ионная жидкость (POM-IL) — нерастворимая соль, которая плавится при комнатной температуре и содержит алкиламмониевые органические катионы, обладающие антибактериальными свойствами, и лакунарные полиоксометаллатные анионы. Это анионные многоцентровые группировки переходных металлов, в молекулярной структуре которых есть пустоты или лакуны, в которых могут размещаться другие атомы, что позволяет связывать тяжелые металлы. Хорошая липофильность соли позволяет адсорбировать органические вещества, а субстрат из диоксида кремния — связывать радионуклиды.
Новый фильтр прошел испытания по очистке воды от различных вредных веществ. Для проверки были взяты различные растворы, в которых уровни вредных веществ превышали допустимый порог, установленный ВОЗ, в десятки тысяч раз. В качестве реагентов использовались растворы, содержащие катионы тяжелых металлов, которые являются наиболее распространенными загрязнителями источников пресной воды (Pb2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Co2+), а также растворы, содержащие катионы уранила (UO22+), синтетический органический краситель PBV и колонии кишечной палочки. В результате экспериментаторам удалось добиться очистки воды от всех загрязнений с эффективностью, близкой к 100 процентам, а также обеззаразить воду, что подтверждает универсальность разработанного фильтрующего материала. В дальнейшем ученые планируют испытать фильтрующий материал на других загрязняющих веществах, а также создать на его основе прототип системы очистки воды.
Ранее мы рассказывали о способе фильтрации воды при помощи сахарного фильтра, новом методе быстрого дехлорирования воды, а также о том, как оксид графена поможет опреснять воду.
Александр Войтюк