Красноярские учёные разработали способ превращать опилки сибирской ели в экологичный сорбент для очистки воды от тяжёлых металлов
Исследование расширяет возможности создания новых безопасных фильтров и сорбентов
Красноярский край. Фото: Виктор Михайленко / GeoPhoto
Ученые Красноярского научного центра СО РАН изобрели способ превратить отходы деревообработки, в частности – опилки сибирской ели (Picea obovata), в экологичный и эффективный сорбент. В древесине хвойных пород содержится природный биополимер – галактоглюкоманнан, – он слабо связывает ионы тяжёлых металлов. Но исследователи, выделившие галактоглюкоманнан из опилок сибирской ели, смогли улучшить его свойства с помощью химической обработки, и его активность поглощать токсичные ионы свинца, меди и кадмия возросла. Исследователи видят перспективу в создании композитных материалов – сочетаний окисленного галактоглюкоманнана с другими биоразлагаемыми веществами: это может привести к появлению нового поколения безопасных фильтров и адсорбентов. Результаты исследования, о которых рассказали в пресс-службе научного центра, опубликованы в журнале Antioxidants.
Исходный материал – опилки ели. Источник: vk.com/@krasnoyarsk.science
Тяжёлые металлы, такие как свинец, кадмий, медь и железо, с ростом промышленной активности всё больше накапливаются в почвах и водоёмах. Они токсичны даже в малых концентрациях: нарушают рост растений и могут проникать в пищевые цепи, угрожая здоровью человека и животных. Модифицированный красноярскими учёными полимер в лабораторных исследованиях успешно поглощал тяжёлые металлы, а его способность удерживать количество вещества оказалась выше, чем у некоторых подобных сорбционных полимерных материалов. Это значит, что модифицированный сорбент значительно лучше справлялся с очисткой загрязнённой среды, даже если в ней присутствовали несколько токсичных металлов.
Биополимер из еловых опилок для очистки воды от токсичных ионов свинца, меди, кадмия. Источник: vk.com/@krasnoyarsk.science
Юрий Маляр, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН, уточнил: «Новая форма галактоглюкоманнана может стать основой для создания экологически чистых фильтров и сорбентов, способных эффективно бороться с загрязнением окружающей среды тяжёлыми металлами. В результате окисления нейтральная основа исходного полисахарида переходит в отрицательно заряженное состояние, что влияет на способность связывать ионы металлов. Это может быть использовано при разработке новых адсорбционных материалов, таких как гидрогели и композитные пленки, и найти свое применение в электродиализе и процессах обратного осмоса для удаления тяжелых металлов из воды. Кроме того, синтезированный окисленный материал проявил более высокую антиоксидантную активность, что открывает перспективы его применения не только в экологии, но и в медицине, а также пищевой промышленности».
