Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.09.2021
СПбГУ
1
1 309

В СПбГУ создали сорбент, который поможет очищать сточные воды от антибиотиков

4.5

Химики Санкт-Петербургского государственного университета разработали новую методику синтеза вещества и создали экологически безопасные сорбенты, которые позволят проводить мониторинг и очищать сточные воды от антибиотиков.

В СПбГУ создали сорбент, который поможет очищать сточные воды от антибиотиков / ©Getty images

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в международном журнале Journal of Hazardous Materials, который рассказывает об исследованиях мирового уровня в области экологических наук и инженерии.

В настоящее время практически все сточные воды содержат антибиотики тетрациклинового ряда, что связано с их широким применением в животноводстве. Тетрациклины в разной концентрации попадают в окружающую среду вместе с продуктами жизнедеятельности животных, которые получали антибиотики с пищей во время разведения.

При этом стандартная процедура очистки сточных вод не всегда приводит к полному удалению антибиотиков, а их наличие в воде со временем провоцирует появление опасных для человека резистентных штаммов бактерий. Созданный исследователями СПбГУ сорбент позволит быстрее и дешевле очищать сточные воды, что поможет снизить влияние человека на окружающую среду и предотвратить появление новых опасных бактерий.

Описание эксперимента ученых / ©Пресс-служба СПбГУ

В качестве основы для создания экологичного сорбента исследователи СПбГУ выбрали биосовместимый и биоразлагаемый минерал гидроксиапатит и разработали методику, позволяющую значительно сократить время синтеза сорбента. Ученые видоизменили наночастицы, прикрепив к поверхности нетоксичные молекулы модификаторов, — это позволило создать материалы, которые способны сорбировать антибиотики в больших количествах. Поверхность, покрытая модификаторами, может не только захватить больше молекул антибиотика, чем поверхность немодифицированного сорбента, но и за счет изменения условий управляемо «отдать» такие молекулы, что позволяет осуществить регенерацию сорбента.

«Наш сорбент позволяет обеспечить эффективное удаление тетрациклинов из сточных вод. Кроме того, он может быть использован для концентрирования антибиотиков и повышения чувствительности их количественного определения с целью мониторинга веществ в сточных водах», — сообщила автор аналитической части исследования, доцент кафедры аналитической химии СПбГУ Кристина Вах, работающая в научной группе профессора Российской академии наук Андрея Булатова.

Несмотря на прогресс в современной науке, причины многих явлений и процессов, которые могут быть использованы в высокотехнологичных устройствах, еще не понятны до конца, поэтому ученые нередко используют метод перебора, отыскивая таким образом наиболее подходящий вариант. Исследователи СПбГУ предлагают иную стратегию создания высокоэффективных сорбентов, которая позволяет перейти к осознанному выбору их структуры и состава поверхности, а также сокращает время на разработку новых материалов.

Исходя из того, какую молекулу необходимо сорбировать, исследователи СПбГУ на основании данных о составе поверхности и кристаллической структуре сорбентов проводят компьютерное моделирование и выбирают подходящие материалы. Затем экспериментальную проверку проходят от одного до трех различных сорбентов, что уменьшает не только затраты на исследования, но и отходы, образующиеся в результате работы с химическими реагентами.

«Можно сказать, что мы создали руководство шеф-поваров в области химии. Для создания нового блюда шеф-повар должен приготовить и попробовать множество версий. Наш метод позволяет, не готовя блюдо, понять, будет ли оно вкусным, отбросить неудачные рецепты и представить самые подходящие варианты для дегустации», — пояснил автор вычислительной части исследования, доцент кафедры физической химии Института химии СПбГУ Михаил Вознесенский.

Как отмечает руководитель группы синтеза и исследования наночастиц и наноструктурированных материалов, доцент кафедры общей и неорганической химии СПбГУ Ольга Осмоловская, использование экспериментальных данных в компьютерном моделировании и стратегия производства сорбентов увеличивают точность результатов. Созданный учеными СПбГУ метод синтеза наночастиц и модификации их поверхности позволяет быстро и экономично разрабатывать сорбенты и может быть использован для создания сорбентов других органических соединений.

Междисциплинарное исследование на стыке вычислительной химии, неорганического материаловедения и нанохимии проводилось в Санкт-Петербургском государственном университете с использованием современного оборудования ресурсных центров Научного парка СПбГУ при поддержке гранта Российского научного фонда «Новые миниатюризированные и экологически безопасные методы химического анализа биологических жидкостей и пищевых продуктов».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Один из старейших, крупнейших и ведущих классических университетов и один из важнейших центров науки, образования и культуры в России.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

25 января
Алиса Гаджиева

Согласно британским историческим хроникам, первая битва между армией короля Карла I и сторонниками парламента произошла на поле близ деревни Кердворт в Центральной Англии. Оказалось, все было совсем не так.

Позавчера, 08:22
Роман Босиков

Ресурсы Земли ограничены, и вопросы о том, где брать их в будущем, возникают уже сейчас. Наиболее подходящим ответом на растущие запросы человека представляется космос с его бескрайними просторами и астероидами, набитыми редкими металлами. Но кто и как планирует добывать руды на «космических булыжниках»? И главное, это вообще реально? Naked Science размышляет о культурном наследии, настоящем и будущем коммерческого освоения астероидов.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

21 января
Сергей Васильев

Грибница вешенок оказалась усеяна крошечными отростками, заполненными мощным нейротоксином, который почти мгновенно парализует мелких червей. Ученым удалось выяснить, из чего состоит и как действует этот смертельный яд.

24 января
Анна Новиковская

Согласно исследованию американских ученых, съесть одну форель, выловленную в реках и озерах США, эквивалентно месячному употреблению воды, загрязненной «вечными химикатами».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
1
+
От изобретения до внедрения у нас, к сожалению, долгий путь. В лучшем случае он измеряется годами. 😔
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: