Исследователи из Университета Латакии в Сирии нашли способ превратить мусор в полезное устройство. Они создали новый материал из переработанных пластиковых бутылок, который очищает воду от опасного красителя. Эффективность разработки достигает почти девяносто девять процентов.
Как бутылки становятся адсорбентом
Международная группа ученых под руководством Маяс Саад решила сразу две задачи. Первая – утилизация пластиковых отходов. Вторая – очистка грязной воды с заводов. Для этого специалисты взяли использованные ПЭТ-бутылки и подвергли их химической переработке. Из них выделили терефталевую кислоту. На ее основе создали наноструктурированный материал. По форме он напоминает морского ежа. Сферические микрочастицы состоят из игольчатых нанокристаллов. Такое строение дает очень большую площадь поверхности. Это важнее, чем у многих покупных сорбентов. Об этом сообщает Газета.СПб со ссылкой на публикацию в журнале Scientific Reports.
Что убирает из воды новая разработка
Полученный материал удаляет метиленовый синий. Этот яркий краситель часто используют в текстильной, бумажной и лекарственной промышленности. Вещество очень токсично и почти не разлагается в природе. В оптимальных условиях адсорбент справляется с 98,97 процента загрязнения. Теоретическая максимальная способность впитывать краситель оказалась выше, чем у углеродных нанотрубок. Процесс идет по законам псевдопервого порядка и описывается изотермой Фрейндлиха. Простыми словами, загрязнение ложится на поверхность материала в несколько слоев.
Почему это выгодно и надежно
Главный плюс новой разработки в том, что ее можно использовать много раз. Ученые провели пять циклов очистки и регенерации. После каждого пятого раза материал сохранял больше девяноста семи процентов своих свойств. Чтобы восстановить фильтр, достаточно промыть его спиртом и высушить при ста двадцати градусах. Анализ показал, что кристаллическая структура при этом не разрушается. Кроме того, производство адсорбента из старых бутылок обходится дешевле, чем из нефтехимического сырья. Это поддерживает идею циркулярной экономики, когда отходы идут в дело.
Что будет дальше
Авторы исследования заявили, что их подход позволяет превратить пластиковый мусор в полезный продукт для чистки заводских сточных вод. В будущем этот материал, вероятно, смогут применять и против других органических ядов. Речь идет об остатках лекарств и пестицидах. Работа сирийских ученых открывает недорогой путь к чистой воде без новых химических затрат.
