Каждый день во всем мире синтетические красители выбрасываются в сточные воды и, как следствие, загрязняют окружающую среду, требуя сложных методов очистки воды. Исследователи из Кореи, России и Индии совместно работали над созданием метода нанофильтров, который может эффективно удалять синтетические красители из сточных вод.

Нанофильтр был изготовлен с использованием нанокомпозита оксид графена и диоксида марганца (GO-MnO ₂ ), который, по мнению исследователей, может удалять до 100% вредных соединений из сточных вод.

В исследовании, проведенном доктором Дипти Вая из Университета Амити в Нойде, Индия, и профессором Хьюнуком Кимом из Университета Сеула, говорится: « Все эти результаты дают прямое визуальное представление о высокая кинетическая эффективность и высокая адсорбционная способность для реальных систем очистки сточных вод. »

Очистка воды

Синтетические красители используются в широком спектре отраслей, включая текстильную, модную, косметическую и бумажную, а также в промышленной химии и фармацевтике. Затем они, как правило, проникают в окружающую среду, создавая серьезный риск для здоровья как рыб, так и диких животных.

Кроме того, эти красители не разлагаются и могут иметь ряд серьезных последствий для здоровья человека, вызывая такие симптомы, как тошнота, рвота, затрудненное дыхание и нарушение зрения. Кроме того, некоторые из соединений, обнаруженных в этих красителях, могут быть канцерогенными, что ускоряет необходимость поиска решений для их удаления.

Очистка воды или очистка сточных вод считается жизненно важной частью экосистемы, поскольку она взаимосвязана со всеми другими видами использования воды. Следовательно, обеспечение достаточной защиты рыболовства, среды обитания диких животных и окружающей человека среды от чрезмерного загрязнения требует новых передовых решений.

Исследования были направлены на поиск экономичных и экологически безопасных методов очистки воды, и сообщалось о различных применениях, поддерживающих удаление красителей, но до сих пор адсорбционные методы часто демонстрировали низкую селективность и возможность повторного использования.

Решения на основе графена

Таким образом, это совместное исследование позволяет по-новому использовать нанокомпозит на основе графена, который можно использовать до семи раз без потери эффективности, для решения этой проблемы. Графен был выбран из-за его большой площади поверхности, сотовой структуры, проводимости и механической прочности – всех характеристик, которые делают его пригодным для различных применений, включая очистку сточных вод.

«Оксид графена s ha привлек большое внимание из-за их широкого спектра применений в различных областях, включая удаление различных типов загрязнителей из воды» – сказал Винод Кумар, профессор РУДН, участвовавший в исследовании.

Чтобы создать нанофильтр, команда использовала одностадийный гидротермальный процесс для изготовления нанокомпозита, который затем сформировал бы основную структуру адсорбента. Затем они изучили и протестировали характеристики нанокомпозита с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и спектроскопии.

Команда измерила уровни загрязнения воды в растворе на водной основе, загрязненном красителями метилового оранжевого и метиленового синего, чтобы испытать нанофильтр. Уже через пять минут было замечено, что адсорбент удалил из раствора 50,48% метиленового оранжевого и 85,35% метиленового синего.

По прошествии часа раствор на водной основе почти не содержал загрязняющих веществ, при этом было удалено около 94% и 100% красителей, соответственно. Более того, команда смогла повторно использовать нанокомпозитный адсорбент и повторно применить другие растворы, содержащие загрязняющие вещества. Нанофильтр на основе графена продемонстрировал стабильные результаты – эффективность удаления 90% – в течение семи последовательных циклов.

На основании этих результатов можно предположить, что синтезированный адсорбент может быть использован для очистки воды фильтрацией. Учитывая низкую стоимость и более высокий адсорбционный потенциал, нанокомпозит GO-MnO ₂ станет многообещающим кандидатом для одновременного удаления катионных и анионных красителей из загрязненной воды для очистки воды.

Д-р. Дипти Вая, Университет Эмити, Нойда

Это исследование предлагает многообещающие методы очистки и обеззараживания сточных вод, которые теоретически окажут положительное воздействие на окружающую среду, одновременно защищая морскую жизнь и снижая любые потенциальные риски для здоровья человека.

Ссылки и дополнительная литература

1. Мону Верма, Индерджит Тьяги, Винод Кумар, Симпи Гоэль, Дипти Вайя, Хюнук Ким, Изготовление нанокомпозита GO – MnO2 с использованием гидротермального процесса адсорбции катионных и анионных красителей: кинетика, изотерма и возможность повторного использования, Journal of Environmental Chemical Engineering Journal of Environmental Chemical Engineering том 9, выпуск 5, 2021 г., https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2213343721010228.[19459005visible

Отказ от ответственности: мнения, выраженные здесь, принадлежат автору, выраженному в их личном качестве, и не обязательно отражают точку зрения AZoM.com Limited T / A AZoNetwork, владельца и оператора этого веб-сайта. Этот отказ от ответственности является частью Условий использования этого веб-сайта.