Российские и китайские учёные из Института биологии южных морей им. Ковалевского Российской академии наук (ИнБЮМ РАН) и Московского физико-технического института (МФТИ) разработали инновационные наночастицы из нитрида титана, предназначенные для эффективной очистки сточных вод от различных красителей и других загрязнителей. Об этом сообщили в пресс-службе Центра научной коммуникации вуза.
Мы уверены, что наночастицы из нитрида титана, синтезированные методом лазерной абляции в жидкости, обладают необходимыми свойствами для очистки сточных вод от красителей. Это не только шаг к улучшению качества очистки на промышленных предприятиях, но и важный вклад в создание устойчивого и экологически безопасного будущего. Илья Мартынов старший научный сотрудник МФТИ
Созданные наночастицы представляют собой пористые структуры, полученные путем облучения кристаллов нитрида титана мощными инфракрасными лазерными импульсами, погруженными в воду или органические растворители. Такой метод позволяет гибко управлять размерами и свойствами наночастиц, изменяя параметры лазерного излучения и траекторию луча.
Учёным удалось подобрать оптимальные условия синтеза, что позволило получать наночастицы с высокой способностью впитывать молекулы катионных красителей. Наибольшую эффективность вбирания продемонстрировали частицы, синтезированные в водной среде, благодаря образованию областей с избыточным отрицательным зарядом и аномально низким содержанием азота.
В ходе экспериментов наночастицы успешно поглощали три различных типа красителей — кристаллический фиолетовый, малахитовый зелёный и метиленовый синий. Результаты показали, что разработанные наночастицы значительно превосходят существующие материалы на базе нанотрубок, оксида графена и серебра, при этом оставаясь менее опасными для здоровья человека и окружающей среды.
Наши наночастицы можно легко очистить от накопившихся загрязнителей путем нагрева до 300 градусов Цельсия на протяжении получаса. Это делает их использование максимально эффективным и экономичным для очистки сточных вод на промышленных предприятиях. Сергей Капранов, коллега Виталия Рябушко
Разработанные наночастицы из нитрида титана открывают новые возможности для экологически чистой и эффективной очистки сточных вод, что имеет большое значение для промышленности и науки. В перспективе учёные планируют расширить исследования, чтобы оптимизировать методы синтеза и повысить эффективность очистки в различных условиях эксплуатации.