Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фотокатализатор на основе оксида цинка и обнаружили, что он отлично справляется с разложением сертралина, нового загрязнителя окружающей среды.

В статье, опубликованной в журнале Chemical Engineering Journal, описывается стратегия получения материала на основе оксида цинка (ZnO), способного разлагать сертралин — антидепрессант, который, как и другие лекарства, был обнаружен в грунтовых водах по всему миру и считается новым загрязнителем. Подобные вещества обладают определенными физико-химическими свойствами, которые препятствуют их удалению обычными методами очистки сточных вод.

Исследование проводилось при поддержке FAPESP и в Бразилии учеными Центра разработки функциональных материалов (CDMF), Бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований (EMBRAPA), Федерального университета Алфенаса (UNIFAL) и Федерального университета Параибы (UFPB). CDMF — это Центр исследований, инноваций и распространения информации (RIDC), финансируемый FAPESP и расположенный в Федеральном университете Сан-Карлоса (UFSCar).

Стратегия, описанная в статье, включала экспериментальную разработку и микроволновый сольвотермический синтез (MASS) для получения иерархических 3D-фотокатализаторов ZnO, способных разлагать сертралин с высоким уровнем эффективности всего за десять минут. Исследователи применили анализ главных компонент (PCA), до сих пор мало используемый в синтезе материалов, чтобы соотнести физико-химические и фотокаталитические свойства материалов с исследуемыми синтетическими условиями. Результаты показали, что хемометрические инструменты дают отличные результаты при изучении синтетических систем, генерирующих большое количество экспериментальных данных.

Были определены образцы, обладающие наибольшим потенциалом для восстановления окружающей среды. Фотокаталитическая активность 3D ZnO эффективно разлагала органический краситель и новый загрязнитель сертралин в природной воде. Результаты подтвердили, что 3D ZnO поглощает световую энергию (ультрафиолет A и C), способствуя эффективному фотоокислению воды, в результате чего образуются окислители, разрушающие органические загрязнители.

Эффективность деградации оставалась высокой в течение пяти циклов применения, сохраняя кристаллическую структуру, морфологию и другие свойства, а анализ фитотоксичности показал, что побочные продукты, образующиеся в процессе деградации сертралина, не были токсичны для тестируемых организмов, что подтверждает безопасность фотокатализатора для очистки сточных вод.

Результаты исследования оказались конкурентоспособными по сравнению с другими материалами, представленными в литературе, говорится в заключении статьи, показывая, что материалы, полученные в выгодных синтетических условиях, предлагают реальный путь к разработке новых технологий для восстановления окружающей среды от новых загрязнителей в природных водах.

По словам Аилтона Морейры, научного сотрудника CDMF и автора-корреспондента статьи, неправильная утилизация фармацевтических препаратов приводит к широкомасштабному загрязнению окружающей среды, и он отмечает актуальность этой темы в свете рисков для здоровья человека и окружающей среды. Выбор сертралина был обусловлен тем, что количество исследований, посвященных применению гетерогенного фотокатализа для деградации сертралина, весьма ограничено, а проведенный исследователями обзор литературы не выявил ни одного исследования, посвященного использованию ZnO для этой цели.

Следующие шаги включают анализ работы фотокатализатора в реальных системах очистки сточных вод, чтобы выяснить, расщепляет ли он сертралин и другие новые загрязнители по отдельности или в более сложных смесях, таких как больничные или бытовые сточные воды, обрабатываемые на очистных сооружениях. Эти и другие исследователи планируют сосредоточиться на очистных сооружениях в Гавиан-Пейшото, штат Сан-Паулу.

19.12.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Российские ученые нашли на Эльбрусе цинк и медь
Российские ученые нашли на Эльбрусе цинк и медь

Биологи изучили ледники Эльбруса, и ...

Ноша последствий изменения климата ляжет на хрупкие женские плечи
Ноша последствий изменения климата ляжет на хрупкие женские плечи

Согласно новому исследованию, опубликованному ...

Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим
Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим

Исследователи изучили, как развивалась ре...

Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода
Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода

Новое исследование, проведенное Университетом ...

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
Экономика России теряет миллиарды из-за влияния рака на трудовые ресурсы