Исследователи из Университета имени Фридриха-Александра в Эрлангене и Нюрнберге (Германия) доктор Дастин Вивод и профессор доктор Дирк Зан представили разработку наночастиц оксида железа, определяемых как «умная ржавчина», которые эффективно очищают воду от различных загрязнителей, таких как нефть, нано- и микропластик, глифосат и даже группы гормонов, включая эстрогены.
Базовыми материалами, которые используются в исследовании, являются наночастицы оксида железа в суперпарамагнитной форме (SPIONs), что означает, что они притягиваются к магнитам, а не друг к другу, поэтому частицы не слипаются. Эти наночастицы обрабатываются с использованием самособирающихся монослоев (SAMs), состоящих из производных фосфоновых кислот, для создания покрытия, которое способно взаимодействовать с выбранной группой гормонов («умная ржавчина»).
Молекулы эстрогена имеют объемистое стероидное тело и части с небольшими отрицательными зарядами. Чтобы использовать обе характеристики, исследователи покрыли наночастицы оксида железа двумя наборами соединений: одним длинным, а другим положительно заряженным. Две молекулы организовались на поверхности наночастиц, и исследователи предполагают, что вместе они создают многие миллиарды «карманов», которые втягивают эстрадиол и удерживают его на месте. Благодаря своим магнитным свойствам, эти частицы эффективно притягивают загрязняющие вещества и легко удаляются из воды при помощи внешнего магнитного поля.
Основываясь на успешном опыте очистки гербицида глифосата, микро- и нанопластиков, а также сырой нефти от загрязнений с помощью одного основного мотива взаимодействия (ковалентное связывание - электростатическое взаимодействие - гидрофобное взаимодействие соответственно), устанавливается взаимодействие рационально разработанных смешанных SAMs на SPIONs со специальными микроорганическими загрязнителями.
В дальнейшем, исследовательская группа планирует провести испытания этих частиц на реальных образцах воды, а не только искусственно загрязненных, и определить их способность к многократному использованию. Благодаря большой поверхности и наличию множества карманов на каждой наночастице, они предполагают, что смогут удалять гормональные группы при нескольких последовательных очистках загрязненных образцов воды, что в конечном итоге может удешевить процесс очистки.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5243-nanochasticy-umnoy-rjavchiny-menyayut-podhod-k-ochistke-vody/
