Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Путин и Байден провели телефонный разговор
Патрушев обсудил с помощником Байдена продление ДСНВ
США предложат России продлить СНВ-3 на пять лет
Байден подписал указ о возвращении США в ВОЗ
Главная страница » Репортажи » Просмотр
Версия для печати
Битва титана: российские ученые разработали новое средство для очистки сточных вод
29.11.20 09:12 Наука, техника, образование

Российские ученые создали инновационный состав из частиц диоксида титана-кремния, который позволит очищать сточные воды, а также ядовитый пар на предприятиях полного цикла. Как утверждают разработчики, новая технология значительно дешевле существующих, а само вещество будет работать даже при экстремально высоких температурах. Разработка поможет предотвратить такие нештатные ситуации, как авария на ТЭЦ в Норильске, когда произошла утечка из резервуара с дизельным топливом, считают эксперты.

Чудо-камень анатаз

Промышленные предприятия загрязняют водные экосистемы сточными водами. В них содержатся стойкие органические соединения — ядовитые вещества, которые негативно влияют на здоровье людей и окружающую среду. Такие соединения нужно удалять из вод.

Сейчас популярны два способа очистки стоков от органических соединений: адсорбция (поглощение ядов из раствора или газовой смеси поверхностным слоем жидкости или твердым телом — адсорбентом) и реагентное окисление. Их считают дорогими. Дешевле безреагентная фотокаталитическая очистка воды, при которой яды разрушаются из-за химических реакций, происходящих под действием света в присутствии фотокатализаторов.

Ученые из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) смогли получить фотокатализатор с термостабильным микропористым покрытием на основе минерала анатаза (оксида титана-кремния). Это полупрозрачный камень разнообразной цветовой гаммы, который встречается на Приполярном Урале в месторождениях горного хрусталя, распространен на Среднем и Южном Урале, на севере Хабаровского края.

— Инновационность нашего способа в том, что он позволяет с помощью относительно недорогих и малотоксичных реактивов и в результате относительно несложной процедуры получать механически прочные термостабильные микропористые покрытия на основе анатаза, — объяснил автор патента, аспирант кафедры экологии и химической технологии ИЕТН ЮУрГУ Александр Горшков. — Они проявляют довольно высокую фотокаталитическую активность по отношению к стойким органическим загрязнителям (таким как фенольные соединения) даже при низком воздействии облучения.

На высоких температурах

Новый фотокатализатор превосходит по своим свойствам те, которые применяют для очистки сточных вод сейчас, утверждают разработчики. У существующих аналогов состава низкая термическая стабильность, ограничивающая их применение во многих технологических процессах. При нагревании свыше 400 °C в других веществах на основе диоксида титана зачастую наблюдается агломерация кристаллов (то есть их срастание в единое целое), а чем больше их размер, тем хуже каталитическая активность.

Предложенный же Александром Горшковым способ получения термостабильного покрытия не дает снизить активность фотокатализатора при нагревании до 700 °C, потому что нанокристаллы анатаза стабилизированы на силикатной подложке. Помимо термостойкости, это дает более высокую механическую прочность материалу.

Наличие микропор в веществе повышает активность катализатора — это свойство влияет на высокую удельную площадь поверхности. Это делает новые катализаторы многофункциональными: их можно применять для очистки не только воды, но и пара.

От катализатора до водоочистной установки

Как пояснили разработчики, очистка сточных вод будет проходить в два этапа. Сам процесс будет происходить в специальном проточном реакторе. Сначала инновационное покрытие наносится на стеклянные пластины, затем они помещаются в установку (сверху она накрывается прозрачным кварцевом стеклом либо полиэтиленовой пленкой, так как ядовитые вещества будут испаряться) и облучаются либо ультрафиолетовыми лампами, либо солнечным светом.

Затем в русло проточного реактора запускается вода, загрязненная хлором, фенолом, смолами и другими органическими загрязнителями. Под действием излучения фотокатализаторы выделяют активные радикалы, которые и разрушают ядовитую органику.

Новое покрытие уже показало хороший результат во время испытаний на феноле в смоделированных лабораторных условиях, сообщили "Известиям" авторы изобретения. Следующим шагом будет разработка, создание и испытание пилотной водоочистной установки.

Не повторить Норильск

Воду нужно очищать от продуктов нефтепереработки, даже если предприятие работает в обычном режиме, сообщила "Известиям" профессор базовой кафедры фотоники и лазерных технологий Сибирского федерального университета (вуза — участника проекта повышения конкурентоспособности образования "5-100") Евгения Слюсарева. Тем более технологии очистки необходимы в нештатных ситуациях — таких как авария на ТЭЦ в Норильске в мае 2020 года, когда произошла утечка из резервуара с дизельным топливом.

— Как правило, для воды используется первичная очистка (механическая), затем более глубокая (за счет фильтров). В качестве перспективного дополняющего метода используют фотодеструкцию ароматических соединений до химически безопасных для человека и окружающей среды органических продуктов, — отметила специалист. — Разработка состоит в создании материала, сочетающего в себе гидрофильные свойства, механическую прочность и высокую каталитическую активность. Это важный и интересный результат.

Однако для крупномасштабных систем очистки новый способ, скорее всего, не подойдет, считает профессор кафедры экологического мониторинга и прогнозирования РУДН Александр Луканин.

— Речь скорее о повышении технологичности очистки наночастицами при их иммобилизации на титановых носителях для снижения уноса этих частиц в воду, — пояснил эксперт.

Сами разработчики уверены, что их фотокатализаторы будут незаменимы на предприятиях полного цикла — угольных, нефтехимических и деревообрабатывающих.

 

Юru, RU29.11.20 10:32
Вот где это реально необходимо, так это в защите вод "под старыми свалками".

Производить бурение сквозь слой накопленный за десятилетия. Закачивать туда глину для гидроизоляции. Бурить глубже,, может даже и горизонтально. И десятилетиями выкачивать оттуда воду с последующей очисткой до стерильного состояния.
Потому, что разнообразная органическая и хлорорганияеская гадость - отравит всё и вся.
Ну и, само собой - везде и всюду в уже указанных областях.
USSR2, RU01.12.20 10:45
Аббе, RU
Под всеми железнодорожными грузовыми станциями и сортировками, там где нефтехимию сортируют и составляют - на десятки метров грунт пропитан чёрти чем!

English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Алексей Навальный: История превратилась в фарс
» С Новым Годом!
» Девятое криптопослание Блинову, Фридману и... Глазьеву.
» Алексей Скрипалевич Навальный
» Дж.Сорос о "доктрине Сороса" и препятствующей глобализму политике США
» История в стиле минимализм
» Исраэль Шамир о феномене и опасности «мирового еврейства». Компиляция.
» Дискурс драпировки Мавзолея

 Новостивсе статьи rss

» Названы недостатки американских истребителей
» Anadolu (Турция): состоялся 61-й раунд предварительных переговоров между Турцией и Грецией
» Крым: освоение средств федеральной целевой программы
» Bloomberg (США): вакцина стала оружием в украинском конфликте с Россией
» МВФ повысил прогноз по экономике России
» "Газпром" сообщил о результатах второго этапа строительства "Силы Сибири"
» Путин и Байден провели телефонный разговор
» Турция готова производить миллионы доз «Спутника V» с передачей технологий

 Репортаживсе статьи rss

» Мантуров рассказал "РГ" о лекарствах от COVID-19 и заказах на МС-21
» Они потеряют все. За "восстание школьников" заплатят миллионы
» Энергетика на пороге изменений технологии энергогенерации
» Израилю пришлось извиняться перед Саудовской Аравией
» Анонс «золотой пятилетки»
» Наказали долларом: республиканцы остаются без денег от корпораций
» Александр Бастрыкин - о самых громких расследованиях за 10 лет работы Следственного комитета
» РЖД взломали по-крупному

 Комментариивсе статьи rss

» Die Welt (Германия): избыточные долги Америки ставят доллар под угрозу краха
» "Решили не бороться с русскими". В Латвии у националистов новый противник
» «Strategic Culture»: Единственная территория свободы слова для американских консерваторов – Россия
» Как слабости Америки способствуют успехам России
» Нужно ли вводить в России ковид-паспорта
» ДЗЯО жизни: почему РФ не поддерживает договор о запрете ядерного оружия
» Иллюзия свободы слова
» Spectator: гиганты Кремниевой долины помешали Трампу удержаться в Белом доме

 Аналитикавсе статьи rss

» Цель, механизм и причина «бунта навальных»
» Foreign Affairs (США): американская политическая система прогнила насквозь?
» Госпереворот имени Байдена: причины и выводы
» Литва не может определиться, с кем она – с Вашингтоном или Брюсселем
» Тупик европейского выбора: экономика Украины у разбитого корыта
» Место России в мире американских корпоративных анклавов
» Долго ли продержится протекторат США над Европой: под видом расширения ЕС создаются «внутренние колонии» Германии
» Решающая роль Германии в потере Грузией трети исторических земель в 1918 г.
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2020 Inca Group "War and Peace"