Адсорбирующий материал из ПЭТ-бутылок для удаления антибиотиков из воды

 

Корейский институт науки и технологий объявил, что исследовательская группа во главе с исследователями Юнгом Кюнг-воном и Чой Чжэ-ву из Центра исследований водного цикла KIST разработала высокоэффективный адсорбирующий материал с использованием ПЭТ-бутылок. Ожидается, что новый материал поможет решить проблему токсинов окружающей среды и устойчивых к антибиотикам бактерий, вызываемых утечками антибиотиков в воду.
 
Адсорбирующий материал для антибиотиков
В настоящее время наиболее известным методом эффективного удаления антибиотиков из воды является использование пористого углеродного композита, синтезируемого путем пиролиза металлоорганических каркасов (MOF). Пористые углеродные композиты адсорбируют антибиотики в воде, тем самым удаляя их. Однако, поскольку органический лиганд, обычно используемый для синтеза MOF, очень дорогой, стоимость является основным препятствием для широкого практического применения этого метода посредством массового производства.
Подписывайтесь на наш youtube канал!
Чтобы разработать более экономичное решение, исследовательская группа KIST сосредоточила свое внимание на ПЭТ-бутылках, которые люди используют в своей повседневной жизни. ПЭТ представляет собой высокомолекулярное соединение, полученное в результате полимеризации этиленгликоля и терефталевой кислоты, последняя из которых используется в качестве органического лиганда для синтеза MOF. Исследовательская группа KIST извлекла высокочистый органический лиганд из ПЭТ-бутылок и использовала его для синтеза высокоэффективного адсорбирующего материала, который мог бы эффективно удалять антибиотики из воды экологически и экономически выгодным способом.
Адсорбирующий материал из ПЭТ-бутылок для удаления антибиотиков из воды
Во время разработки этого адсорбирующего материала был использован процесс щелочного гидролиза, чтобы вызвать реакцию нейтрализации, что привело к получению терефталевой кислоты высокой чистоты. Чтобы максимизировать эффективность процесса щелочного гидролиза, исследовательская группа включила процесс межфазного каталитического переноса с помощью ультразвука. Оптимизировав этот процесс, команда смогла успешно извлечь 100% высокочистую терефталевую кислоту, которую они затем использовали для разработки пористого углеродного композита. В качестве прекурсора использовали MOF на основе железа, чтобы придать магнетизму материал адсорбента. Таким образом, команда смогла разработать экологически чистый материал, который можно легко отделить от смеси после процесса адсорбции, используя внешнее магнитное поле.
 
Исследовательская группа KIST проверила эффективность пористого углеродного композита с точки зрения его способности адсорбировать «тетрациклин» или антибиотик, используемый для лечения бактериальных инфекций, из воды. Испытания показали, что недавно разработанный материал способен удалять 100% тетрациклина в течение примерно 90 минут при обычных условиях воды (рН 6) со скоростью адсорбции 671,14 мг / г, что является скоростью, превосходящей скорость адсорбентов, разработанных ранее. Для оценки возможности повторного использования пористого углеродного композита процесс адсорбции-десорбции проводили пять раз. Даже после многократного использования материал сохранил 90% своих адсорбционных свойств, что свидетельствует о высокой степени стабильности и широкой применимости для очистки воды.
Доктор Юнг Кюнг-вон из KIST сказал: «Этот пористый углеродный композит применим в широком диапазоне областей очистки воды, поскольку он использует пластмассовые отходы для предотвращения загрязнения окружающей среды и сохраняет свои высокие адсорбционные свойства даже после многократного использования».
Доктор Чой Чже Ву из KIST сказал: «Пористый углеродный композит, разработанный в рамках этого исследования, применим в различных областях – от экоматериалов до энергетических материалов, и я ожидаю, что в скором времени он будет высоко оценен как экологически чистый материал».

адсорбмат

 

Корейский институт науки и технологий объявил, что исследовательская группа во главе с исследователями Юнгом Кюнг-воном и Чой Чжэ-ву из Центра исследований водного цикла KIST разработала высокоэффективный адсорбирующий материал с использованием ПЭТ-бутылок. Ожидается, что новый материал поможет решить проблему токсинов окружающей среды и устойчивых к антибиотикам бактерий, вызываемых утечками антибиотиков в воду.

 

В настоящее время наиболее известным методом эффективного удаления антибиотиков из воды является использование пористого углеродного композита, синтезируемого путем пиролиза металлоорганических каркасов (MOF). Пористые углеродные композиты адсорбируют антибиотики в воде, тем самым удаляя их. Однако, поскольку органический лиганд, обычно используемый для синтеза MOF, очень дорогой, стоимость является основным препятствием для широкого практического применения этого метода посредством массового производства.

 

Чтобы разработать более экономичное решение, исследовательская группа KIST сосредоточила свое внимание на ПЭТ-бутылках, которые люди используют в своей повседневной жизни. ПЭТ представляет собой высокомолекулярное соединение, полученное в результате полимеризации этиленгликоля и терефталевой кислоты, последняя из которых используется в качестве органического лиганда для синтеза MOF. Исследовательская группа KIST извлекла высокочистый органический лиганд из ПЭТ-бутылок и использовала его для синтеза высокоэффективного адсорбирующего материала, который мог бы эффективно удалять антибиотики из воды экологически и экономически выгодным способом.

 

Во время разработки этого адсорбирующего материала был использован процесс щелочного гидролиза, чтобы вызвать реакцию нейтрализации, что привело к получению терефталевой кислоты высокой чистоты. Чтобы максимизировать эффективность процесса щелочного гидролиза, исследовательская группа включила процесс межфазного каталитического переноса с помощью ультразвука. Оптимизировав этот процесс, команда смогла успешно извлечь 100% высокочистую терефталевую кислоту, которую они затем использовали для разработки пористого углеродного композита. В качестве прекурсора использовали MOF на основе железа, чтобы придать магнетизму материал адсорбента. Таким образом, команда смогла разработать экологически чистый материал, который можно легко отделить от смеси после процесса адсорбции, используя внешнее магнитное поле.

 

Исследовательская группа KIST проверила эффективность пористого углеродного композита с точки зрения его способности адсорбировать «тетрациклин» или антибиотик, используемый для лечения бактериальных инфекций, из воды. Испытания показали, что недавно разработанный материал способен удалять 100% тетрациклина в течение примерно 90 минут при обычных условиях воды (рН 6) со скоростью адсорбции 671,14 мг / г, что является скоростью, превосходящей скорость адсорбентов, разработанных ранее. Для оценки возможности повторного использования пористого углеродного композита процесс адсорбции-десорбции проводили пять раз. Даже после многократного использования материал сохранил 90% своих адсорбционных свойств, что свидетельствует о высокой степени стабильности и широкой применимости для очистки воды.

 

Доктор Юнг Кюнг-вон из KIST сказал: «Этот пористый углеродный композит применим в широком диапазоне областей очистки воды, поскольку он использует пластмассовые отходы для предотвращения загрязнения окружающей среды и сохраняет свои высокие адсорбционные свойства даже после многократного использования».

 

Доктор Чой Чже Ву из KIST сказал: «Пористый углеродный композит, разработанный в рамках этого исследования, применим в различных областях – от экоматериалов до энергетических материалов, и я ожидаю, что в скором времени он будет высоко оценен как экологически чистый материал».

 

https://econet.ru/articles/adsorbiruyuschiy-material-iz-pet-butylok-dlya-udaleniya-antibiotikov-iz-vody

 


21.05.2020