Микропластик представляет собой растущую экологическую проблему, но теперь исследователи в Корее разработали новую систему очистки воды, которая может очень быстро и с высокой эффективностью отфильтровывать эти крошечные фрагменты, а также другие загрязняющие вещества.
Учитывая повсеместное распространение пластика в современном мире, неудивительно, что крошечные хлопья этого материала можно найти практически повсюду на Земле, даже в окружающей среде, которая считается нетронутой. Микропластики были обнаружены от полюса до полюса, от самых глубоких океанских впадин до самых высоких горных пиков, и добираются до людей по пищевой цепочке.
Испытываются различные материалы, помогающие фильтровать микропластик, в том числе магнитные «наностолбы», наноцеллюлоза, полупроводниковые провода и фильтрационные колонны, содержащие песок, гравий и биопленки. Теперь, исследователи из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST) в Южной Корее нашли многообещающий новый дизайн.
Ключом является материал, известный как covalent triazene framework (CTF). Это очень пористый материал с большой площадью поверхности, а это означает, что у него достаточно места внутри для хранения молекул, которые он захватывает. Недавно было продемонстрировано, что подобные материалы эффективны при удалении органических красителей из промышленных сточных вод.
Команда тщательно разработала молекулы в CTF, чтобы они лучше притягивали воду, и подвергла материал мягкому окислению. Получившийся в результате фильтр показал себя очень быстро удаляющим микропластик из воды — более 99,9% загрязнителей было удалено в течение 10 секунд. Материал также можно многократно использовать повторно без снижения его эксплуатационных характеристик.
Впечатление художника от прототипа системы фильтрации воды. Фото: Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST).
В другом тесте, исследователи разработали версию полимера, который может поглощать солнечный свет, преобразовывать энергию в тепло и использовать его для очистки от другого загрязнителя, известного как летучие органические соединения (ЛОС). Это позволило удалить более 98% летучих органических соединений под действием одного солнечного излучения. Прототип, сочетающий оба типа мембран, смог удалить более 99,9% обоих типов загрязняющих веществ.
«Технология, которую мы разработали здесь, является непревзойденной технологией очистки воды с самой высокой в мире эффективностью очистки, удаляя более 99,9% загрязнителей в виде фенольных микропластиков и ЛОС в воде на сверхвысоких скоростях», — сказал профессор Пак Чи-Янг (Park Chi-Young), ведущий автор исследования. «Мы рассчитывали, что это будет универсальная технология с высокой экономической эффективностью, которая сможет очищать загрязненную воду и снабжать питьевой водой даже в районах, где нет электроснабжения».
Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Источник: DGIST via Asia Research News.
