Российские ученые совместно с зарубежными коллегами создали абсорбент на основе глинистого минерала монтмориллонита для очищения сточных вод от антибиотиков. Он позволяет не просто извлечь лекарства из воды, но и полностью расщепить их до углекислого газа и воды, благодаря чему абсорбент можно использовать повторно. Результаты работы опубликованы в Journal of Molecular Liquids.
Исследователи из РХТУ им. Д.И. Менделеева совместно с коллегами из Центрального университета Нью-Дели, а также учеными Германии, ЮАР и Саудовской Аравии предложили недорогой и эффективный вариант очистки сточных вод от антибиотиков. В качестве основы авторы использовали монтмориллонитовую глину.
«Главное преимущество нашего материала в том, что он обладает не только абсорбционными, но и каталитическими свойствами, — поясняет соавтор исследования Татьяна Конькова. — В экспериментах мы очищали модельный водный раствор, содержащий антибиотик диоксидин в концентрации 30 мг на 1 л. Степень очистки составила свыше 95%. Антибиотик остался на поверхности абсорбента, а после удаления основной части очищенной воды и добавления к абсорбенту раствора пероксида водорода диоксидин окислялся до углекислого газа и воды. Это позволило повторно использовать абсорбент — в лаборатории мы один и тот же образец использовали 5 раз без потери его эффективности. С активированным углем это было бы невозможно».
Антибиотики попадают в сточные воды вместе с отходами и выделениями. Канализационные очистные сооружения не удаляют антибиотики полностью, а, попадая в природные водоемы, антибиотики создают угрозу для флоры и фауны. Кроме того, это способствует развитию резистентности к антибиотикам у бактерий. Ученые стремились найти адсорбент, который был бы дешевле и экологичнее синтетических аналогов, а кроме того, удобнее в использовании, чем самый распространенный на сегодня натуральный абсорбент, активированный уголь, так как из него сложно извлекать антибиотики и его можно использовать лишь однократно.
Молекулярная структура монтмориллонитовой глины позволяет ей расслаиваться при намокании, и между слоями свободно проходят различные молекулы. Это обеспечивает высокую абсорбирующую способность глины, кроме того, ее можно модифицировать различными реагентами. При создании абсорбента ученые смешивали порошок глины с раствором из алюминия и кобальта и нагревали. В результате в пространстве между слоями монтмориллонита образовались и закрепились нанокластеры оксидов алюминия и кобальта. Алюминий способствовал улучшению пористой структуры материала, а кобальт придавал материалу каталитические свойства.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
