Wetenschappers van NUST MISIS presenteerden samen met Indiase collega's van Jain University en Sri Dharmasthala Manjunatheshwara College innovatieve membranen voor de volledige verwijdering van zware metalen uit industrieel afvalwater. De speciale nanostructuur van met zink gemodificeerd aluminiumoxide maakte het mogelijk om arseen en lood uit water te verwijderen met een efficiëntie van 87% en 98%, respectievelijk. De resultaten van het werk werden gepubliceerd in de Chemosfeer logboek.

Industrialisatie is de belangrijkste oorzaak van watervervuiling door het binnendringen van industrieel afval. Vooral, zware metalen - arseen, lood en cadmium - kunnen stofwisselingsstoornissen en meerdere kritieke effecten op het lichaam veroorzaken, waardoor ze extreem giftig zijn voor het milieu.

Een van de meest veelbelovende methoden voor het zuiveren en verwijderen van zware metaalionen uit water is de membraantechnologie. Het fungeert als een effectieve barrière (filter) en is relatief eenvoudig te vervaardigen. Tegelijkertijd, het heeft enkele ernstige beperkingen, zoals een hoog energieverbruik, korte levensduur van het membraan, lage productiviteit en selectiviteit.

De uitdaging voor wetenschappers is om van de membraantechnologie een veelzijdiger en commercieel beschikbare methode voor afvalwaterzuivering te maken. Een internationaal team van onderzoekers uit Rusland en India stelde een oplossing voor het probleem voor door een nieuw type membranen te synthetiseren, met name poreuze nanodeeltjes van met zink gedoteerd aluminiumoxide.

"De nanodeeltjes die we hebben verkregen met de verbrandingsmethode in oplossing hebben een zeer groot oppervlak (261,44 m .) ² /g) met een grootte van 50 nanometer. Dwarsdoorsnedebeelden van nanodeeltjes verkregen met behulp van scanning-elektronenmicroscopie toonden de vingerachtige morfologie en poreuze aard van de membranen, " zei Vignesh Nayak, co-auteur van het werk, een postdoc bij NUST MISIS.

Volgens wetenschappers, de gesynthetiseerde membranen vertoonden verhoogde hydrofiliciteit (bevochtigbaarheid), oppervlaktelading en superporositeit, die het mogelijk maakte om arseen en lood uit een waterige oplossing te verwijderen met een efficiëntie van 87% en 98%, respectievelijk.

Het tweede belangrijke voordeel van de verkregen membranen zijn de aangroeiwerende eigenschappen. Dit betekent dat het materiaal bestand is tegen aangroei door aquatische micro-organismen, die apparaten uitschakelen die lange tijd in het water hebben gestaan.

Het aangroeiwerende onderzoek uitgevoerd door ontwikkelaars bij verschillende drukken met een voedingsoplossing die runderserumalbumine bevatte, toonde 98,4% herstel en herbruikbaarheid van membranen gedurende maximaal drie ononderbroken cycli.

In de toekomst, de verkregen membranen kunnen worden gebruikt voor een effectieve behandeling van industrieel afvalwater, evenals in grote stadswaterzuiveringsinstallaties. Het team voert momenteel laboratoriumtests uit van de verkregen monsters.