Новые наносорбенты спасут арктические воды от загрязнений
Ученые ТПУ работают над созданием новых видов наноструктурных сорбентов, эффективных для использования при пониженных температурах. Проект направлен на решение проблемы удаления из водных сред Арктической зоны токсичных тяжелых металлов и микробиологических загрязнений.
Исследование политехников поддержано грантом РНФ. По словам ученых, антропогенная нагрузка на хрупкую арктическую экосистему растет с каждым годом. Согласно данным, полученным в ходе российских арктических экспедиций, проблема загрязнения арктических вод и прибрежной полосы является, в том числе следствием глобальных экологических процессов. В воды Баренцева и Карского морей через атлантические течения попадает мусор из бассейна Атлантического океана. В России утверждена «Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года», поэтому создание технологий улучшения экологической обстановки Арктики является особенно актуальным.
Наиболее доступный и дешевый метод глубокой очистки воды от целого ряда химических загрязнителей – это сорбция. Среди преимуществ – возможность поглощения веществ из многокомпонентных смесей и высокая степень очистки. В качестве сорбентов в настоящее время используется большое количество различных природных и искусственных пористых материалов (цеолиты, торф, зола, силикагели и другие).
«Однако, на сегодняшний день отсутствуют сорбенты, позволяющие эффективно удалять широкий спектр химических и микробиологических загрязнений при пониженных температурах – в диапазоне от 0 до +10 градусов Цельсия. Понижение температуры окружающей среды ухудшает эксплуатационные свойства сорбентов, снижая сорбционную емкость практически до нуля. На территории Арктики отрицательная температура наблюдается практически круглый год, поэтому разработка и применение сорбентов, способных работать и при низких температурах, является очень важной задачей.
В ТПУ уже около 17 лет развивается направление, связанное с разработкой, созданием и исследованием новых видов сорбционных материалов для очистки водных сред от различных видов загрязнителей. Накопленный опыт позволил нам приступить к абсолютно новому проекту по созданию криорезистентных адсорбентов, позволяющих эффективно удалять из водных сред токсичные тяжелые металлы и микробиологические загрязнения при пониженных температурах (от 0 °С до +10 °С). Насколько нам известно, похожих или близких по тематике исследований сейчас нет», – говорит руководитель проекта, доцент отделения ядерно-топливного цикла Сергей Журавков.
В первую очередь ученые планируют подобрать оптимальные компоненты для создания холодоустойчивых материалов, отработать режимы их предварительной подготовки, модификации и получения опытных образцов сорбентов. Также будут созданы лабораторный стенд для изготовления образцов наноструктурных сорбентов, лабораторная установка для синтеза наноразмерных цинксодержащих активных компонентов сорбционных материалов методом электроискрового диспергирования.
«Нами будут созданы методики изготовления наноструктурных сорбционных материалов на основе минеральных и синтетических носителей, модифицированных оксидными фазами железа и алюминия, и их цинксодержащих активных компонентов. Состав был выбран, исходя из многолетнего экспериментального опыта работы с данными материалами. Так, выбор был обусловлен, прежде всего, высокой величиной удельной поверхности и пористости, необходимым химическим составом, нужным дзета-потенциалом поверхности и бактериостатическими свойствами данных веществ», – добавляет руководитель проекта.
По словам исследователей, известно, что понижение температуры ослабляет хемосорбцию (разновидность адсорбции, при которой происходит химическая реакция между поверхностью и адсорбатом, – ред.) и усиливает физическую адсорбцию. При этом зависимость электрокинетической адсорбции от температуры однозначно не установлена. В своем проекте политехники планируют разработать сорбционный материал, эффективно сочетающий в себе все виды адсорбции, чьи свойства не будут принципиально зависеть от температурных условий. Кроме того, особый акцент будет сделан на возможность многократной регенерации материалов для восстановления исходной сорбционной емкости.
«Разработанные сорбционные материалы, в перспективе, могут быть использованы не только в Арктическом регионе. Благодаря своим свойствам они могут, в будущем, быть использованы для очистки промышленных сточных вод предприятий нефтегазодобывающей отрасли, нефтеперерабатывающих предприятий, предприятий машиностроения, химической промышленности, обогатительных комбинатов и любых других промышленных предприятий, имеющих жидкие отходы. Также они могут быть интересны для подготовки питьевой воды из подземных и поверхностных источников», – поясняет Сергей Журавков.
В исследовании принимают участие сотрудники Инженерной школы ядерных технологий, Инженерной школы природных ресурсов и Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ.
Telegram 
Дзен 
VK Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Ученые обнаружили, что дубы выработали эффективную стратегию, позволяющую им защищаться от пожирающих молодую листву гусениц — если предыдущий весной деревья сильно пострадали от их нашествия, то на следующий год почки распустятся на три дня позже. Трехдневной задержки достаточно, чтобы резко снизить выживаемость гусениц.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно