Учёные СПбГУПТД разработали нетоксичный волокнистый сорбент для очистки воды и воздуха

Углеродный волокнистый сорбент извлекает из воды ионы тяжёлых металлов и красители, из воздуха — пары толуола. Способ получения запатентован и обходится без токсичных растворителей.

Учёные Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) совместно с коллегами из Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН запатентовали способ получения модифицированного углеродного волокнистого сорбента. Материал способен извлекать из жидкостей и газов ионы тяжёлых металлов, красители и другие токсичные вещества.

Волокнистые сорбенты — это ткани и нетканые материалы. По сравнению с гранулированными и порошковыми аналогами они гибкие, не пылят, быстро поглощают вещества и имеют большую ёмкость. Улучшить их свойства модификацией без потери структуры и без токсичных растворителей раньше было сложно.

Новый метод основан на водном растворе фуллерена, особой формы углерода. Раствор готовят, перемешивая фуллерен с водой при комнатной температуре. Волокно проходит через раствор, частицы углерода закрепляются на нём, после чего сорбент сушат при температуре 105–115 °C. Из технологии исключены токсичные органические растворители, ультразвуковая обработка, высокотемпературный обжиг и прессование. По заявлению разработчиков, производство станет безопаснее для среды и инженеров и дешевле, так как не нужны печи, прессы и ультразвуковые ванны.

В опытах сорбент из воды захватывал ионы меди и красители, например метиленовый голубой. Из воздуха он удалял пары толуола. Адсорбционная активность по йоду доходит до 105%, что соответствует 1050 мг поглощённого вещества на грамм сорбента. Ольга Кудринская, аспирант кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А.И. Меоса СПбГУПТД, отметила, что это подтверждает высокую эффективность фуллереновой модификации.

Разработчики видят применение материала в медицинских и химических респираторах нового поколения, бытовых и промышленных водяных фильтрах с увеличенным ресурсом и защитной экипировке для работников вредных производств. Сорбент также подходит для медицины и ликвидации разливов нефте- и маслопродуктов.

Поиск