Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Центра водных исследований Нью-Йоркского университета в Абу-Даби, Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН и Объединенного института ядерных исследований сделали значительный шаг вперед в области водоочистки. Они создали наноструктурированные металл-полимерные мембраны для электродиализного разделения, которые являются сверхвысокоселективными к нитратам. Результаты работы опубликованыв Journal of Membrane Science.
Эти мембраны, содержащие ионы цинка, меди и хрома, обладают ионной проводимостью и показывают высокие значения коэффициентов селективного разделения анионов, особенно для медьсодержащих мембран. Благодаря этим новым материалам очистка воды от нитратов может стать более качественной и рентабельной, с возможностью повторного использования извлеченных нитратов в сельском хозяйстве.
Водоочистка остается одной из основных проблем современности, поскольку качество воды ухудшается из-за антропогенных факторов. Накопление нитратов в подземных водах из-за сельскохозяйственной деятельности приводит к их высокому содержанию в питьевой воде, что негативно сказывается на здоровье. Электродиализ, метод миграции ионов через ионообменную мембрану под воздействием электрического поля, демонстрирует высокую эффективность, решая проблему низкой степени очистки и образования нерастворимых солей.
Андрей Манин, сотрудник Лаборатории ионики функциональных материалов, прокомментировал: «На основе кардового полибензимидазола с ионами цинка, меди и хрома мы получили новые металлополимерные анионообменные мембраны. Эти мембраны обладают высокими анионообменными свойствами за счет координационных связей в полимерных цепях. Наш подход предлагает инновационные решения для получения нитрат-селективных мембран для очистки воды».
Будущие планы исследователей включают апробацию этих материалов в других экспериментальных условиях и поиск их применения в других областях.
Исследование получило поддержку Российского научного фонда.
Источник: Минобрнауки РФ
