Рис. 1. Высотный профиль исходного оксида графена по данным атомно-силовой микроскопии (а); растровая электронная микроскопия порошка восстановленного оксида графена (b), полипиррола (c) и композита восстановленный оксид графена/полипиррол (d). Данные просвечивающей электронной микроскопии подтверждают формирование полимера на поверхности углеродных слоёв (e), а также уникальную природу композита (f).
Рис. 2. Максимальная сорбционная ёмкость композита достигается при 15% полипиррола по массе.
Рис. 3. Зависимость сорбционной ёмкости композита от начальной концентрации Hg2+ (a), времени сорбции (b), рН (с) и температуры проведения эксперимента (d).
Рис. 4. Эффективность сорбции различных металлов из смешанного раствора подтверждает высокую селективность композита.
Загрязнение сточных вод токсичными солями тяжёлых металлов – одна из серьёзных проблем современной цивилизации. О высокой токсичности ртути и её крайне вредном воздействии на организм человека и окружающую среду известно каждому. Одним из эффективных методов борьбы с подобными загрязнениями является химическая адсорбция ионов Hg2+. В качестве наиболее эффективных сорбентов можно назвать проводящие полимеры, содержащие серу, азот или кислород, которые проявляют высокую активность при связывании ртути. К сожалению, удельная площадь поверхности подобных полимерных материалов невелика, что заставляет научную общественность разрабатывать новые уникальные композиты для эффективной очистки.
Решением данной проблемы занимаются корейские учёные в университете города Поханга (Pohang, Korea). Ранее научная группа под руководством профессора Кима (Kwang S. Kim) уже опубликовала эффективный метод очистки сточных вод с высоким содержанием мышьяка. Сейчас фокус их исследований направлен борьбу с ртутью. В качестве сорбента они использовали полипиррол (polypyrrole – PPy), отличающийся высокой стабильностью (как химической, так и термической) и низкой токсичностью. Для увеличения площади удельной поверхности сорбции в качестве основы для полимера был предложен восстановленный оксид графена (reduced graphene oxide – RGO). В процессе синтеза полимеризацию пиррола проводили совместно с восстановлением оксида графена. Благодаря подобной методике формирование полимера происходит исключительно на поверхности углеродных монослоёв. Этот факт подтверждается данными электронной микроскопии (рис. 1) – композит не содержит полимерных глобул, характерных для полипиррола. Подобная морфология позволила достичь удельной площади поверхности композита в 166 м2/г (для сравнения у «чистого» полимера – 6 м2/г) и высокой сорбционной ёмкости, равной 980 мг Hg2+ на грамм сорбента.
Также в ходе работы было оптимизировано массовое содержание полипиррола в композите (рис. 2) и показана его сорбционная активность при различных условиях (рис. 3). Следует отметить, что предлагаемый материал термически устойчив вплоть до 270°С, а также обладает высокой эффективностью сорбции уже при комнатной температуре. Благодаря быстрой кинетике процесса полное насыщение композита достигается уже по прошествии 20 минут. Кроме того, сорбент обладает высокой селективностью (рис. 4) и уникальной способностью к регенерации (то есть возможно многократное циклирование, что чрезвычайно важно при промышленной очистке). Промывка композита в водном растворе соляной кислоты приводит к удалению более 92% ионов Hg2+, сорбированных на его поверхности.
Сейчас фокус их исследований направлен борьбу с ртутью
Подскажите, пожалуйста, а фокус может быть куда-нибудь направлен или нет?
Если рассматривать это слово в смысле как "ловкий приём, трюк..." то, может быть, и может. Но если "фокус - это постоянная точка, то...". Так где же истина. В школе говорят, что направленная величина - это вектор.
Ртуть (Hg2+) - это, в общем-то, фигня. Вот диметилртуть и прочие органические производные... С высокой подвижностью, плохой сорбируемостью и приличной устойчивостью - это намного хуже.
Кстати, в промышленности для удаления ртути давно используются распространённые и дешёвые сульфидные минералы, типа перекалённого пирита.
И у нас актуальны.
Рискну предположить, что таким (или подобным) нанокомпозитом будут покрывать колбы новейших лампочек. Чтобы были не только энергосберегающими, но ещё и экологически-чистыми! (на фоне радужных перспектив вопрос собственно свечения несущественный)
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
Сейчас фокус их исследований направлен борьбу с ртутью
