Химики из России создали полимерные мембраны, способные эффективно извлекать нитраты из воды. Добавление ионов меди и других металлов позволило значительно улучшить их избирательность к однозарядным ионам, что открывает новые возможности для систем электродиализа.
Ионообменные мембраны широко используются для очистки воды, но их работа часто осложняется отложениями многозарядных ионов, что снижает эффективность и долговечность установок. Исследователи из НИУ ВШЭ и ИНЭОС РАН нашли способ решить эту проблему, добавив в полимерные мембраны ионы меди, цинка и хрома. Эти металлы создают временные связи с материалом мембраны, изменяя её взаимодействие с заряженными частицами.
Эксперименты показали, что такие мембраны в сотни раз лучше пропускают нитраты и хлориды по сравнению с многозарядными ионами. Новый материал позволяет извлекать до 99,2% нитратов, обеспечивая долговечность и стабильность работы при использовании ионов меди. Это делает разработку перспективной для применения в опреснителях и системах очистки воды.
«Появление атомов металлов радикально изменяет взаимодействие мембран с однозарядными ионами, делая их особенно проницаемыми для этих частиц»,
— Андрей Манин, исследователь из НИУ ВШЭ.
В основе нового подхода лежит замещённый полибензимидазол, но для производства можно использовать доступные полимеры или наносить тонкий слой модифицированного материала на коммерческие мембраны. Это обеспечивает гибкость технологии и возможность её масштабирования.
Разработка российских химиков не только улучшает работу систем электродиализа, но и открывает новые перспективы в борьбе с загрязнением воды, предлагая более устойчивые и эффективные решения для очистки.
Источник: пресс-служба НИУ ВШЭ