Исследования методов очистки воды и поиск новых возможностей становятся все более востребованными в свете масштабного загрязнения водоёмов. Одной из трудно решаемых задач в последнее время считалось удаление из сточных потоков органических красителей: они используются в различных отраслях промышленности и придают изделиям яркий и насыщенный цвет. Большинство красящих веществ, обладая прекрасной растворимостью в воде, не поддаются традиционным методам очистки и биологическому разложению, поэтому они, попадая в сточные воды, представляют угрозу для окружающей среды даже при низких концентрациях. Красноярские учёные вместе с коллегами из Тайваня предложили решение проблемы.

Исследователи синтезировали наночастицы магнетита с серебром, способных эффективно поглощать органические красители из воды, после чего их можно легко извлечь из воды с помощью магнитного поля и обработать для повторного использования. Результаты работы опубликованы в журнале Applied Surface Science, сообщает «Российский научный фонд».

Основным магнитным материалом, который используется в качестве поглотителя загрязняющих веществ в жидкостях, считается магнетит. Он отличается функциональными магнитными свойствами, прост в получении, легко поддается модификации и нетоксичен. Учёные решили его наночастицы модифицировать серебром. Такое сочетание в наночастицах придает им особые свойства, поскольку серебро обладает высокой каталитической активностью, а магнетит характеризуется большим магнитным моментом. Это позволяет манипулировать частицами с помощью магнитного поля бесконтактным способом в самых разнообразных средах.

Учёные синтезировали наночастицы магнетита с серебром и исследовали их структуру и магнитные свойства. Далее в экспериментах они определили способность новых частиц поглощать красители из воды или разрушать красители. Анализ проводили на органических красителях — конго красном и метиленовом синем. Высокопористые наночастицы мгновенно поглощали синий краситель. Специалисты также отметили возможность регенерации наночастиц для их повторного использования после контакта с красителями. Очистка поверхности после адсорбции красителей проводилась простой промывкой в этиловом спирте.

«Наш подход обладает существенными преимуществами по сравнению с существующими методами адсорбции, поскольку он не требует дополнительной обработки поверхности наночастиц и добавления растворителей. Синтезированная система наночастиц продемонстрировала высокую каталитическую активность в разложении конго красного и метилооранжевого красителей по сравнению с известными в литературе результатами», — комментируют учёные.