Пермский Политех создал бактерицидный воздушный фильтр с эффективностью 99,9 %

Материал из активной углеродной ткани с частицами меди защищает от бактерий и токсичных газов. Его могут применять в масках, респираторах, системах вентиляции больниц и офисов.

Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) создали бактерицидный фильтр для очистки воздуха. Основа фильтра — активная углеродная ткань, модифицированная частицами металлической меди. В испытаниях в потоке воздуха эффективность фильтра достигла 99,9 %. Он защищает одновременно от бактерий и токсичных газов.

Загрязнение воздуха, по последним данным, связано с 6,7 миллиона случаев смерти в год. Опасность несут и микроорганизмы: пыль переносит их на большие расстояния, и они вызывают инфекции, аллергии, астму и бронхиты. Особенно уязвимы работники биотехнологических и фармацевтических производств, где воздух может быть в разы хуже нормы.

Существующие средства полной защиты не дают. Это маски и респираторы, фильтры вентиляции, пропитки на основе серебра или фотокатализаторов и угольные сорбенты. Их поры забиваются, сорбционная емкость исчерпывается, поэтому их часто приходится чистить и менять. Иначе они сами становятся источником вторичного загрязнения. Бактерицидные решения при этом не улавливают токсичные газы.

Медь выбрали за доказанное антимикробное действие и более низкую, чем у серебра, цену. Частицы наносили методом электроосаждения в электролите с сульфатом меди, глицерином и щелочью. Такой раствор прост в эксплуатации, нетоксичен и позволяет прочно закрепить медь на волокнах. Режимы подбирали опытным путём, чтобы медь распределялась равномерно. С целью исследования состава, формы, размера частиц меди на поверхности активной угольной ткани учёные методом электронной микроскопии установили, что распределение частиц имеет равномерный характер, а на поверхности носителя осаждается чистая медь без примесей.

Предлагается трёхслойный блок: два внешних слоя из активной углеродной ткани сорбируют основную массу токсичных газов и паров, а средний медьсодержащий слой служит барьером для микроорганизмов.

Елена Фарберова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук, сообщила, что образец после прохождения потока зараженного воздуха не содержал живых микроорганизмов. По её словам, это подтверждает бактерицидные свойства фильтра.

Андрей Гуляев, магистрант кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, отметил, что разработка может найти применение в масках и респираторах, в вентиляции больниц и офисов, а также на биотехнологических и фармацевтических производствах для очистки воздуха рабочей зоны. Статья о разработке опубликована в вестнике «Химическая технология и биотехнология».

Пермский политех (ПНИПУ)