Новый нанокомпозит очистит воду от токсичного хрома

Исследователи Университета МИСИС совместно с коллегами из Научно-практического центра Национальной академии наук Белоруссии по материаловедению создали нанокомпозит, с помощью которого можно очищать воду от токсичного промышленного отхода — шестивалентного хрома. Это токсичная форма 24 элемента таблицы Менделеева, которая считается опаснее даже радиоактивных веществ и пестицидов. Она загрязняет окружающую среду и негативно влияет на здоровье человека – в том числе обладает канцерогенными свойствами и может накапливаться в организме.

Этот металл часто используют в промышленности – например, при хромировании, производстве красителей, консервантов, антикоррозийных покрытий. Однако до сих пор нет достаточно эффективных методов для очистки от него воды и почвы – многие из них не обеспечивают полного удаления шестивалентного хрома или приводят к образованию других опасных отходов.

Кроме того, методы утилизации хрома (VI), которые уже существуют, часто требуют серьезных затрат энергии или применения дорогостоящих реагентов. Из-за этого они оказываются экономически невыгодными.

Новый же нанокомпозит – так называют полимеры, включающие наночастицы, – который создали российские и белорусские ученые, позволяет эффективно перерабатывать шестивалентный хром в менее опасную трехвалентную форму металла. При этом он состоит из недорогих материалов — наночастиц феррита кобальта (CoFe2O4) и оксида цинка (ZO). Это позволяет снизить конечную стоимость катализатора.

«Эксперименты показали, что новый нанокомпозит CoFe2O4/ZO обладает большей эффективностью фотовосстановления шестивалентного хрома по сравнению с отдельными наночастицами феррита кобальта и оксида цинка. Также было обнаружено, что нанокомпозит обладает усовершенствованными электрокаталитическими свойствами, что указывает на улучшенное пропускание электронов на интерфейсе при восстановлении хрома», — рассказала младший научный сотрудник лаборатории функциональных низкоразмерных структур НИТУ МИСИС Дарья Тишкевич.

В будущем ученые проверят эффективность нового нанокомпозита в очистке не только сточных вод от хрома (VI), но и в других областях, в частности, в очистке от известных органических загрязнителей, среди которых красители, удобрения и пестициды – их производство также наносит серьезных вред природе и здоровью людей.