Китайские ученые разработали углеродный материал для точечного улавливания мышьяка
Новая технология позволяет окислять токсичный трехвалентный мышьяк, переводя его в менее опасную форму
Сотрудники Института экологической защиты при министерстве сельского хозяйства Китая разработали углеродный материал с атомарным железом для удаления мышьяка из воды. Инновация позволяет решить ряд проблем, характерных для железосодержащих адсорбентов. Об этом сообщает газета «Кэцзи Жибао», партнер TV BRICS.
Ученые зафиксировали атомы железа на азотсодержащем пористом углеродном носителе, полученном из биомассы. По словам руководителя исследования Сунь Юэбина, материал показал высокую эффективность при удалении трехвалентного мышьяка: 39 833 миллиграммов мышьяка на 1 грамм железа.
Процесс очистки основан на взаимодействии атомов железа с растворенным в воде молекулярным кислородом. Железо улавливает трехвалентный мышьяк, активирует кислород и переводит его в синглетный кислород (форма молекулярного кислорода). Он окисляет мышьяк до пятивалентной формы, которая обладает меньшей токсичностью и легче улавливается. Таким образом формируется система очистки по принципу «улавливание – окисление».
По словам Сунь Юэбина, использование отдельных атомов железа позволяет значительно повысить эффективность очистки и сократить потери активных центров. Материал сохраняет активность в жестких гидрохимических условиях и природных водоемах, отличается высокой устойчивостью к воздействию посторонних примесей и может многократно регенерироваться.
Результаты исследования открывают новые возможности для высокоэффективного использования отходов биомассы, предотвращения рисков, связанных с загрязнением воды мышьяком, и разработки новых материалов для восстановления загрязненной окружающей среды.