
Группа международных исследователей разработала инновационный материал для очистки воды от ионов свинца — опасного экотоксиканта.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Polymer Bulletin.
Проблема загрязнения водоёмов тяжёлыми металлами остаётся актуальной для регионов, где расположены горнодобывающие, металлургические, гальванические и сталелитейные предприятия. При сбоях в работе систем фильтрации ионы свинца могут попадать в сточные и природные воды. Для живых организмов — от бактерий до млекопитающих — такие вещества становятся ядом. Для человека отравление свинцом особенно опасно: оно способно привести к серьёзным поражениям нервной системы и головного мозга.
Над созданием «водного поглотителя» свинца работали специалисты ТОО «Институт органического синтеза и углехимии Республики Казахстан» (Алма Х. Жакина и Евгений Петрович Василец) совместно с коллегами из России, Азербайджана, Индии, Китая и Саудовской Аравии. В основе нового материала — гуминовые кислоты, выделяемые из угля.
Ключевое преимущество разработки — технология молекулярного импринтинга. Как объяснила заведующая кафедрой органической и экологической химии ТюмГУ Гульнара Шигабаева, в структуре сорбента созданы особые поры — «отпечатки» ионов свинца. Это позволяет материалу избирательно захватывать именно частицы свинца: меньшие по размеру (например, ионы железа) проходят сквозь поры, а более крупные — не могут проникнуть в сорбент.
«Мы получили "ловушки" для свинца с особыми порами, в которые может поместиться именно ион свинца. Результат исследования процесса поглощения этого элемента из воды показал, что новый материал работает эффективнее существующих аналогов. К тому же свинец легко извлекается из нашего сорбента», — подчеркнула учёная.
Лабораторные эксперименты подтвердили высокую эффективность сорбента: один грамм материала способен извлечь из воды 50 миллиграммов ионов свинца за час. Гранулированная форма позволяет легко помещать сорбент в водоём, а после набухания и поглощения токсичных частиц — извлекать его механическими методами.
В перспективе исследователи планируют расширить область применения технологии. Они намерены разработать аналогичные молекулярные импринтированные полимерные сорбенты для других опасных экотоксикантов — никеля, меди и цинка. Кроме того, предстоит оценить эффективность нового материала в реальных природных условиях.
Исследование поддержано грантом Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (№ AP19678338) в рамках проекта «Основы создания полимеров с молекулярной печатью из угольных отходов». Дополнительную финансовую поддержку оказал Университет короля Сауда (Эр‑Рияд, Саудовская Аравия) в рамках программы ORF‑2025‑555.
В Атырау +4