Ненужные таблетки с железом стали основой для новой технологии очистки воды
Исследователи из США успешно синтезировали магнитные наночастицы оксида железа из просроченных фармацевтических добавок с помощью метода гидротермальной карбонизации. Данная технология представляет собой экологичный способ утилизации железосодержащих отходов и одновременно создания эффективных материалов для очистки загрязненной воды.
В ходе эксперимента ученые использовали специализированный реактор под давлением, в котором смешивали по 20 граммов просроченных добавок с водой и нагревали до 275°C в течение 6-12 часов. В результате образовывался гидроуголь (20-22% от общего объема), содержащий наночастицы оксида железа размером 10-11 нанометров. Остальная часть превращалась в газ и смолоподобную жидкость.
Полученные наночастицы продемонстрировали высокую эффективность при очистке воды от тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, хром) и промышленных красителей. В лабораторных испытаниях они удаляли более 95% метиленового синего красителя из сточных вод. Благодаря магнитным свойствам частицы легко извлекаются из очищенной воды с помощью магнита.
Исследование, опубликованное в журнале RSC Sustainability (DOI: 10.1039/D5SU00312A), показало, что метод гидротермальной карбонизации требует значительно меньше энергии по сравнению с традиционными способами производства наночастиц, такими как совместное осаждение, пиролиз или газификация, которые проводятся при температурах 700-1000°C или с использованием агрессивных химикатов.
Ученые рассматривают возможность масштабирования технологии для переработки других типов железосодержащих отходов, включая стальной шлам и металлолом, что может помочь в решении проблемы утилизации миллионов тонн железных отходов, ежегодно отправляемых на свалки. Помимо очистки воды, полученные наночастицы могут найти применение в производстве высокотехнологичных компонентов для вычислительной техники и искусственного интеллекта.
Источник: Phys.org