Под руководством профессора Гао Сяна из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук и профессора Лу Лу из Харбинского технологического института было проведено исследование по модификации загрязняющих элементов из сточных вод в химические соединения, которые возможно использовать в промышленности. Научная работа была опубликована в журнале Nature Sustainability под названием «Преобразование отходов в химические соединения с помощью солнечной энергии и полупроводниковых биогибридов, полученных из сточных вод».
В данном исследовании ученые стремились преобразовать загрязняющие вещества, присутствующие в сточных водах, в полупроводниковые биогибриды непосредственно в среде сточных вод. Однако состав сточных вод как правило варьируется в зависимости от региона и специализации производств, утилизирующих данные водных отходы, также зачастую сточных воды имеют повышенную концентрацию солей, что является токсичной средой для большинства микробиологических клеток.
Таким образом перед исследователями встали новые исследовательские задачи, по которым необходимо было найти и адаптировать устойчивые виды микроорганизмов, способные использовать столь неблагополучную среду как ресурс для собственной жизнедеятельности. Так исследователи решили использовать быстрорастущую морскую бактерию Vibrio natriegens, которая обладает исключительной стойкостью к высокой концентрации вредных веществ. Они обучили сконструированный штамм использовать различные металлы и соединения углерода для производства полупроводниковых биогибридов непосредственно в среде сточных вод.
В ходе исследования выяснилось, что бактерии выделяют в среду сточных вод сероводород, который способствовал образованию наночастиц. Они, в свою очередь, преобразовали деятельность нефотосинтезирующего штамма бактерий в полупроводниковые биогибриды, способные использовать солнечный свет. Активированные солнечным светом биогибриды показали значительное повышение в качестве процесса очищения водной среды и преобразования химических соединений.
По итогам работы было очищено около 5 литров сточных вод и преобразовано несколько химических соединений, в составе которых был 2-3 бутандиол. Данное химическое соединение может выступать в качестве мономера в производстве синтетических каучуков, и т.к. в последние десятилетия наблюдается дефицит данного соединения, любые альтернативные методы его получения актуальны.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5278-uchenye-predlojili-process-preobrazovaniya-stochnyh-vod-v-himicheskie-resursy-/