Магнитные наночастицы для очистки воды

Во многих частях мира доступ к чистой питьевой воде далеко не гарантирован. Однако фильтрация больших объемов воды является медленной и неэффективной.

В журнале Angewandte Chemie ученые представили новый метод очистки воды на основе магнитных наночастиц, покрытых так называемой «ионной жидкостью», которые одновременно удаляют органические, неорганические и микробные загрязнения, а также микропластики. Наночастицы затем легко удаляются с помощью магнитов.

Очистка воды и удаление микропластиков с использованием магнитных ионных жидкостей

Во главе с Карстеном Штребом, Робертом Гюттелем и Скоттом Дж. Митчеллом, исследователями из Ульмского университета, Института Гельмгольца в Ульме (Германия) и CISC-Universidad de Zaragoza (Испания) был разработан альтернативный подход к наночастицам с магнитным ядром из оксида железа и оболочки из пористого диоксида кремния.

Поверхности наночастиц были покрыты слоем ионной жидкости. Ионная жидкость - это соль, которая находится в расплавленном состоянии при комнатной температуре, что делает ее жидкой без использования растворителя. Используемая исследователями ионная жидкость основана на полиоксометаллатах (POM) - атомах металла, связанных атомами кислорода в трехмерную сеть.

В этом случае предпочтительным металлом был вольфрам, потому что полиоксотовольфрамсодержащие анионы могут связываться с тяжелыми металлами. В качестве противоионов исследователи использовали объемные катионы тетраалкиламмония с антимикробными свойствами. Получающиеся в результате ионные жидкости образуют стабильные тонкие слои (поддерживаемые фазы ионных жидкостей) на пористой поверхности диоксида кремния.

После очистки загрязняющих веществ наночастицы можно просто извлечь из воды с помощью магнитов.
В ходе лабораторных испытаний наночастицы надежно удаляли ионы свинца, никеля, меди, хрома и кобальта, а также краситель под названием Patent Blue V в качестве модели для органических примесей. Рост различных бактерий также был эффективно остановлен. Кроме того, наночастицы прикреплялись к поверхности полистирольных сфер диаметром от 1 до 10 мкм, размер микропластика, которые затем можно было бы удалить.

Корректирование компонентов наночастиц должно позволить произвести дальнейшую оптимизацию их свойств, что делает магнитные наночастицы очень перспективной технологией для децентрализованных систем очистки воды. Это позволило бы легко очищать большое количество воды даже без обширной инфраструктуры. опубликовано econet.ru по материалам nanowerk.com

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet