Эффективный сорбент для очистки воды создали при участии подмосковных ученых

Международный консорциум ученых, в который вошли специалисты МФТИ и НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из ОАЭ, создал высокоэффективный адсорбент на основе ниобата лития. Разработка позволяет в 25 раз лучше удалять токсичные красители из сточных вод по сравнению с исходным материалом, сообщили в пресс‑службе Мининвесте Подмосковья.

При производстве синтетических красителей до 15% соединений попадает в воду. Сорбционная очистка — один из самых действенных способов удаления органических загрязнителей, но у традиционных адсорбентов есть недостатки: невысокая эффективность и трудоемкая утилизация, из‑за чего их применение становится менее выгодным с экологической и экономической точек зрения.

Ученые предложили нестандартное решение — использовать ниобат лития, который ранее считался практически инертным для задач водоочистки. Материал широко применяют в фотонике, сенсорах и оптоэлектронике: он прочен и доступен. Благодаря специальной модификации удалось раскрыть его скрытый сорбционный потенциал.

Ключевой этап технологии — измельчение порошка ниобата лития в планетарной мельнице в водной среде. Так на поверхности материала создают множество точечных дефектов, которые открывают активные центры ниобия: именно они притягивают молекулы красителей. Эффективность заметно выросла: если до обработки материал поглощал около четырех миллиграммов красителя на грамм, то после — уже до 100 мг/г.

Важное преимущество разработки — простота и низкая стоимость. Синтез проводят в обычной воде, без токсичных растворителей и сложных стадий осаждения. Это упрощает масштабирование технологии для крупных предприятий. Кроме того, материал стабилен, его можно регенерировать, а в процессе работы не образуются вторичные токсичные отходы.

В течение года планируется апробация адсорбента на пилотном промышленном модуле. Далее ученые намерены лицензировать технологию и совместно с производителями адаптировать ее под очистку реальных промышленных стоков.