NUST MISIS-forskare tillsammans med indiska kollegor från Jain University och Sri Dharmasthala Manjunatheshwara College presenterade innovativa membran för fullständigt avlägsnande av tungmetaller från industriellt avloppsvatten. Den speciella nanostrukturen av zinkmodifierad aluminiumoxid gjorde det möjligt att avlägsna arsenik och bly från vatten med en effektivitet på 87% och 98%, respektive. Resultaten av arbetet publicerades i Kemosfär tidning.

Industrialiseringen är den främsta orsaken till vattenföroreningar på grund av inträngning av industriavfall. Särskilt, tungmetaller - arsenik, bly och kadmium – kan orsaka metabola störningar och flera kritiska effekter på kroppen, vilket gör dem extremt giftiga för miljön.

En av de mest lovande metoderna för rening och avlägsnande av tungmetalljoner från vatten är membranteknologin. Det fungerar som en effektiv barriär (filter) och är relativt lätt att tillverka. På samma gång, den har några allvarliga begränsningar som hög energiförbrukning, kort membranlivslängd, låg produktivitet och selektivitet.

Utmaningen för forskarna är att göra membranteknologin till en mer mångsidig och kommersiellt tillgänglig metod för rening av avloppsvatten. Ett internationellt team av forskare från Ryssland och Indien föreslog en lösning på problemet genom att syntetisera en ny typ av membran - särskilt porösa nanopartiklar av zinkdopad aluminiumoxid.

"Nanopartiklarna som vi fick med lösningsförbränningsmetoden har en mycket stor yta (261,44 m) ² /g) vid en storlek av 50 nanometer. Tvärsnittsbilder av nanopartiklar erhållna med svepelektronmikroskopi visade den fingerliknande morfologin och porösa karaktären hos membranen, sa Vignesh Nayak, medförfattare till verket, en postdoc vid NUST MISIS.

Enligt forskare, de syntetiserade membranen visade ökad hydrofilicitet (vätbarhet), ytladdning och superporositet, som gjorde det möjligt att avlägsna arsenik och bly från en vattenlösning med en effektivitet på 87% och 98%, respektive.

Den andra viktiga fördelen med de erhållna membranen är antifouling-egenskaper. Det betyder att materialet är resistent mot nedsmutsning av vattenlevande mikroorganismer, som inaktiverar enheter som har varit i vattenmiljöer under lång tid.

Antifoulingstudien utförd av utvecklare vid olika tryck med en foderlösning innehållande bovint serumalbumin visade 98,4 % återvinning och återanvändbarhet av membran i upp till tre kontinuerliga cykler.

I framtiden, de erhållna membranen kan användas för effektiv behandling av industriella avloppsvatten, samt i stora stadsvattenreningsverk. Teamet håller för närvarande på att slutföra laboratorietester av de erhållna proverna.