ТОМСК, 13 дек – РИА Томск. Химики Томского политеха (ТПУ) вместе с коллегами создали нанокомпозитный материал на основе оксида железа, с помощью которого можно очищать воду от микроорганизмов, красителей и тяжелых металлов, в частности мышьяка, сообщила РИА Томск представительница пресс-службы вуза в среду.
По данным пресс-службы, создание нового композита для очистки воды – совместный проект ученых Центра физического материаловедения и композитных материалов и Центра пьезо- и магнитоэлектрических материалов Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Института катализа СО РАН, Томского госуниверситета, Сибирского государственного медицинского университета, Уральского федерального университета. Исследование выполнено при финансовой поддержке министерства науки и высшего образования, Российского научного фонда и администрации Томской области.
"Исследователи ТПУ в составе научного коллектива создали новый магнитный материал для очистки воды от различных загрязнителей. Синтезированный нанокомпозит хорошо адсорбирует ионы тяжелых металлов, органические красители и микроорганизмы. Эксперименты показали, что он, в частности, эффективно борется с ионами мышьяка", – рассказала представитель пресс-службы ТПУ.
Собеседница агентства пояснила, что нанокомпозит представляет собой совокупность двух и более материалов, размеры частиц которых могут достигать 100 нанометров. Для его создания ученые вырастили наночастицы магнетита (оксида железа Fe3O4) на поверхности оксида графена – двумерного материала, который был синтезирован в Томском политехе.
Синтезированный материал обладает уникальными свойствами. Магнетит хорошо адсорбирует ионы тяжелых металлов (например, мышьяка или фтора), восстановленный оксид графена – органические красители и биологические объекты. Кроме того, использование оксида графена в составе нанокомпозита приводит к многократному увеличению площади поверхности материала, что позволяет адсорбировать большее количество загрязнителя на поверхности нанокомпозита.
Собеседница также сообщила, что в рамках исследования ученые провели серию экспериментов, направленных на оценку эффективности и адсорбционных возможностей синтезированного материала. Для этого они удаляли из водного раствора ионы мышьяка. Скорость адсорбции ионов составила 81% за минуту. Такой результат был получен впервые."Нами впервые была определена точка насыщения количества фазово-чистых наночастиц Fe3O4 на поверхности восстановленного оксида графена, когда происходит рост наночастиц магнетита, а не другого оксида железа", – прокомментировала сотрудница пресс-службы со ссылкой на профессора Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Романа Сурменева.
Она добавила, что в перспективе нанокомпозит можно будет использовать в качестве элемента бытовых фильтров для очистки воды. Кроме того, магнетит придает материалу магнитные свойства, а оксид графена улучшает его электрофизические характеристики. Ученые предполагают, что это делает синтезированный материал перспективным для применения в сфере микроэлектроники.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Nano-Structures & Nano-Objects.