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

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...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса