Новую губку, способную удалять из загрязненной воды токсичные тяжелые металлы, такие как свинец, и критически важные металлы, такие как кобальт, разработали инженеры Северо-Западного университета США. Губка отфильтровывает тяжелые металлы, оставляя после себя безопасную, пригодную для питья воду.
Исследователи протестировали губку на образце водопроводной воды, содержащей более одной миллионной части свинца, и добились замечательного результата. При одном использовании губка отфильтровывала свинец до уровня ниже нормативного, При этом ученые смогли извлекать металлы и повторно использовать губку в течение нескольких циклов. Как отмечают авторы инновационной разработки, губка перспективна для будущего использования в качестве недорогого и простого в использовании инструмента в домашних фильтрах для воды или в крупномасштабных мероприятиях по восстановлению окружающей среды.
В исследовании, опубликованном в журнале ACS ES&T Water, излагаются результаты исследования и устанавливаются правила проектирования для оптимизации аналогичных платформ для удаления — и рекуперации — токсинов других тяжелых металлов, включая кадмий, мышьяк, кобальт и хром.
По мнению старшего автора исследования Винаяка Дравида и профессора материаловедения и инженерии в инженерной школе Маккормика Северо-Западного университета Абрахама Харриса, тяжелые металлы в водоснабжении представляют огромную проблему для общественного здравоохранения во всем мире.
Команда Дравида обратилась к губкам, покрытым ультратонким слоем наночастиц, для удаления токсичных тяжелых металлов. Ученые обнаружили, что гетитовое покрытие, легированное марганцем, работает лучше всего. Наночастицы недороги в изготовлении, легкодоступны и нетоксичны для человека, а также обладают свойствами, необходимыми для избирательного удаления тяжелых металлов. Команда синтезировала суспензии наночастиц гетита, легированных марганцем, и покрыла этими суспензиями имеющиеся в продаже целлюлозные губки. При погружении в загрязненную воду губка, покрытая наночастицами, эффективно улавливала ионы свинца, снижая количество свинца примерно до двух частей на миллиард в ходе испытаний на фильтрацию, что делало воду безопасной для питья.