Многоразовый композит выявит токсичные соединения в воде
Ученые разработали новый композитный материал на основе нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов. Новый материал послужит для обнаружения токсичных вещества, в частности фенола, в производственных сточных водах. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Nanoparticle Research.
Фенол — один из наиболее распространенных загрязнителей природных вод. Он используется в производстве пластмасс, фармацевтических препаратов, пестицидов и гербицидов. Имеющиеся в настоящее время высокочувствительные методы определения фенола, с использованием дорогостоящего специализированного оборудования, занимают много времени.
Коллектив ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН) и Сибирского федерального университета разработал недорогой, простой в производстве и использовании композитный материал для обнаружения фенола в промышленных сточных водах. Материал состоит из нановолокон оксида алюминия и детонационных наноалмазов.
«Процедура колориметрического анализа воды на содержание фенола с использованием полученного нами композита происходит следующим образом. На поверхность изготовленного композита, который имеет белый цвет, добавляется водный образец с предварительно внесенными реагентами. Если в образце присутствует фенол, наноалмазы в составе композита запускают цветную реакцию и композит окрашивается в малиновый цвет. Интенсивность цвета пропорциональна содержанию фенола в пробе и может быть легко оценена «на месте» по цветовой шкале», – объяснил Никита Ронжин, один из соавторов работы научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат биологических наук.
Композит имеет сетчатую структуру, в которой кластеры наноалмазов распределены по поверхности нановолокон. Специалисты отмечают, что такие мембранные структуры обладают рядом преимуществ перед материалами из полимерных нановолокон:
- более высокая термическая и механическая стабильность,
- повышенная химическая и биологическая стойкость,
- простота очистки и более длительный срок службы.
Специалисты ФИЦ КНЦ СО РАН отмечают, что разработанный композит можно применять многократно, в серии как минимум из шести последовательных тестов. После каждого использования необходимо всего лишь промыть композитный диск деионизированной водой для удаления остатков компонентов реакции.