Аспирант ЮУрГУ, сотрудник лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации Владислав Фадеев разрабатывает новые электроды для электрохимического метода очистки сточных вод от органических загрязнителей. Работа ведется в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Методика очистки с использованием электроактивных материалов относится к так называемым безреагентным методам. Реализация исследования создает предпосылки для формирования высокоэффективных систем очистки воды в крупных индустриальных центрах. В качестве электрода был выбран титан, у него отличные механические свойства (он твердый и надежный), низкая плотность, а кроме того, он проводит электричество.
«Есть титановый электрод, а есть слой, который обеспечивает реакцию. Таким образом, мы улучшаем качество титана, нанося поверх титановой пластины дополнительные слои. Слой из оксидов олова и сурьмы, что делает само покрытие стойким и увеличивает срок его службы. Эти материалы химически стабильны, то есть долго не будут разрушаться, особенно в кислых средах. Диффузия кислорода замедлится, а с ним образование нежелательных для нас оксидов титана. Нанесение оксидов олова и сурьмы осуществляется с использованием ультразвука по методу Печини», – объясняет Владислав Фадеев.
Разработанные материалы будут адаптированы под титановые электроды с развитой поверхностью: титановые пористые электроды, титан, нанесенный на тканные/нетканные материалы для применения на практике.
«Наша научная группа занимается допированием ранее неисследованного элемента – гольмия, – говорит Владислав. – В этом отношении мы первопроходцы. В случае, если результаты опытов с гольмием будут положительными, мы попробуем использовать вместо него иттрий, неодим, самарий, европий, тербий, диспрозий, тулий, иттербий и лютеций. В конечном итоге планируется мультиэлементное допирование – двумя-тремя редкоземельными элементами. Работы у нас много».
В дальнейшем ученые планируют устранять проблемные для региона классы органических соединений: фенольные производные, формальдегиды, ПАВы – то есть не только выбросы производств и лабораторий, но и бытовые отходы.
Проблема современного разложения органических загрязнителей заключается в том, что традиционные методы очистки не способны в полной мере справиться с нынешними количествами и видами СОЗ. К таким соединениям относятся полиароматические, хлорорганические соединения, различные пестициды и гербициды, а также антибиотики и лекарственные препараты. Проблема последних состоит в том, что они могут не полностью пройти процессы метаболизма человека и вывестись естественным путём в сточные воды.
Разработанные материалы будут адаптированы под титановые электроды с развитой поверхностью: титановые пористые электроды, титан, нанесенный на тканные/нетканные материалы для применения на практике.
Работа Владислава Фадеева выполняется в рамках мегагранта, выделенного Министерством образования и науки РФ. Разработки ведутся в коллаборации с группой исследователей из Университета Белграда, руководимой профессором Далибором Миодрагом Станковичем.
Подробнее на нашем сайте
#МолодыеУченые