Новости отрасли

    Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали и запатентовали новый сорбент на основе бурых водорослей для очистки воды от стронция. Разработанный материал связывает больше ионов и работает в три раза быстрее существующих аналогов, сообщили в пресс-службе вуза.
    "В результате деятельности атомных электростанций и переработки ядерного топлива в стоки и водоемы попадают ионы стронция, способные накапливаться и вызывать у человека тяжелые заболевания. Однако удалять их одновременно дешево и быстро пока не получается. Существующие способы - реагенты и природные сорбенты - либо не могут поглощать много токсичных веществ, либо долго срабатывают. Ученые ПНИПУ создали новый материал для удаления стронция из воды. Их сорбент на основе бурых водорослей связывает больше ионов и работает в три раза быстрее популярных аналогов", - рассказали в университете, отметив, что на разработку уже выдан патент.
    По словам исследователей, обычно для очистки воды от стронция, который при попадании в организм человека становится источником внутреннего облучения и повышает риск развития лейкемии и других онкологических заболеваний, используют ионообменные смолы, которые "отдают" безвредные ионы, а токсичные "забирают", или химические реагенты. Однако все они либо обладают довольно низкой сорбционной емкостью, либо требуют существенных энергозатрат, поскольку их синтез происходит при высоких температурах (обычно 800-1000 градусов и выше). Кроме того, им требуется больше часа, чтобы полностью связать загрязнитель. В аварийной ситуации это может быть критично - пока идет очистка, радиация успевает распространиться дальше.
    Особенности нового сорбента
    Решение пермских ученых создано на основе бурых морских водорослей Cystoseira barbata. В их составе есть особые природные вещества, благодаря которым они лучше "захватывают" именно ионы таких металлов, как барий, радий, цезий и стронций. Но поскольку сами по себе водоросли связывают частицы недостаточно эффективно, для усиления сорбционных свойств сырье высушили на воздухе, измельчили и промыли дистиллированной водой, а затем обработали специальными растворами-модификаторами, которые увеличивают количество активных групп на поверхности материала.
    "В качестве модификаторов мы рассмотрели следующие составы: раствор полиакриламида (синтетический полимер), уксусную кислоту и ферроцианид калия (соль). Чтобы понять, какой вариант работает лучше, приготовили три образца сорбента. Сначала водоросли заливали разными составами и выдерживали всего при 25-30 градусах, а затем высушивали. Потом каждую партию мы тестировали: брали раствор стронция, добавляли наш материал и измеряли, сколько ионов осталось в воде. Наилучшим оказался образец сорбента с полиакриламидом. По результатам испытаний, он связывает до 129,84 мг стронция — это больше, чем у популярных аналогов на основе пектинов из морской травы", - рассказала доцент кафедры "Химия и биотехнология" ПНИПУ, кандидат химических наук Лариса Пан.
    По словам ученой, главным преимуществом нового сорбента оказалась скорость: он срабатывает всего за 20 минут, тогда как традиционным сорбентам обычно нужно более часа. Такой результат достигается за счет того, что модификаторы увеличивают количество активных групп на поверхности водорослей, и им легче "хватать" токсичные частицы.
    "Бурые водоросли и раньше задействовали для очистки воды - например, для удаления тяжелых металлов, нефтепродуктов и органических загрязнителей, однако для стронция их не использовали. Впервые для этого сырья мы применили технологию обработки, не требующую высоких температур. Это выгодно отличает ее от многих методов, где для получения природных сорбентов используют пиролиз - термическую обработку при 400-700 градусах и выше", - пояснила Лариса Пан.
    Как отметили в ПНИПУ, разработанный сорбент на основе модифицированной биомассы из бурых водорослей эффективен даже при высоких концентрациях загрязнителя, а значит, его можно применять и на предприятиях атомной отрасли для ликвидации последствий утечек.
    Источник: ТАСС