Сибирские учёные создали новые сорбенты для очистки сточных вод

Красноярские ученые синтезировали новые сорбенты из полисахарида лиственницы и кислот.

Промышленные, сельскохозяйственные, медицинские и бытовые загрязнения стали основными угрозами окружающей среде. Тяжелые металлы, красители и пестициды относятся к наиболее стойким и опасным загрязнителям, особенно для поверхностных и подземных вод.

Красноярские ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ разработали новый сорбционный материал из модифицированного арабиногалактана лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. Полученные материалы экологически безопасны, легко разлагаются и могут собирать более 80% загрязнений поверхностных и подземных вод.

Для получения новых композитов исследователи модифицировали арабиногалактан лиственницы сибирской нетоксичными, недорогими и доступными многоосновными карбоновыми кислотами: лимонной, янтарной, щавелевой и адипиновой. После материал подвергали дополнительной обработке: нагреву либо лиофилизации, которые также оказали значительное влияние на его эффективность. Термообработка привела к образованию более плотного материала за счет дополнительных молекулярных связей между кислотами и молекулами арабиногалактана, а лиофилизация изменила структуру материала, сделав ее более пористой.

Результаты исследований показали, что новые производные арабиногалактана с карбоновыми кислотами можно использовать в качестве перспективных сорбентов. Среди полученных образцов особо выделяется арабиногалактан, модифицированный янтарной кислотой и впоследствии замороженный. За три часа он поглотил более 80% метиленового синего из водного раствора. Чуть менее эффективны оказались сорбенты на основе адипиновой, лимонной и янтарной кислот, подвергшиеся нагреву – они поглощали около 70% модельного загрязнителя.

«Сорбенты используются для удаления из воды токсичных загрязнителей. Этот способ зарекомендовал себя как эффективный и дешевый. Природные сорбционные вещества на основе полисахаридов являются перспективными материалами для очистки сточных вод и почвы от ионов металлов, и других загрязняющих веществ как с экологической, так и с экономической точки зрения. Мы разработали новый экологически безопасный метод модификации и получения новых композитов на основе арабиногалактана древесины лиственницы сибирской. На его основе можно создавать экологически чистые материалы для использования в качестве носителей лекарственных средств, сорбентов и средств водоподготовки. Сорбционные вещества на его основе полностью безопасны для окружающей среды и не уступают по своим характеристикам традиционным сорбентам», — отметил Юрий Маляр, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН