Новый нанокомпозит очистит воду от токсичного хрома
Международный научный коллектив при участии ученых Университета МИСИС и Научно-практического центра Национальной академии наук Белоруссии по материаловедению предложил новый нанокомпозит, способный очищать воду от крайне токсичного промышленного отхода – шестивалентного хрома. Этот металл, используемый в процессах хромирования, превосходит по опасности даже радиоактивные вещества и пестициды. Новый нанокомпозит на основе феррита кобальта и оксида цинка помогает снизить токсичность хрома, превращая его в более безопасную трехвалентную форму.
Шестивалентный хром – это токсичная форма хрома, которая представляет угрозу для окружающей среды и здоровья человека, поскольку обладает канцерогенными свойствами и может накапливаться в организме. Этот элемент редко встречается в природе и часто используется в промышленных процессах, таких как хромирование, производство красителей, консервантов, антикоррозийных покрытий и т.д.
Существующие методы его утилизации часто требуют значительных затрат энергии или применения дорогостоящих реагентов, что делает их трудозатратными и экономически невыгодными. Кроме того, многие из них не обеспечивают полного удаления шестивалентного хрома или приводят к образованию других опасных отходов.
Новый нанокомпозит для очистки воды, разработанный учеными Университета МИСИС и НПЦ НАН Белоруссии по материаловедению, состоит из недорогих материалов — наночастиц феррита кобальта (CoFe2O4) и оксида цинка (ZO), что позволяет снизить конечную стоимость фотокатализатора. Предложенная технология получения композита предполагает использование высокотемпературных водных растворов при высоком давлении пара. Это позволяет значительно повысить его эффективность в преобразовании шестивалентного хрома в менее опасную трехвалентную форму.
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.
Представленный нанокомпозит может использоваться не только для очистки сточных вод от шестивалентного хрома, но и в других областях. Например, для детоксикации вредных химических веществ или в качестве фотокатализатора для разложения органических загрязнителей.
В дальнейшем ученые планируют исследовать эффективность данного нанокомпозита при очистке других известных органических загрязнителей, таких как красители, удобрения и пестициды, которые являются наиболее опасными для природы и здоровья человека при производстве и утилизации.
Источник: НИТУ МИСИС
