Учёные из МФТИ, НИЯУ МИФИ и компании XPANCEO создали новый сорбент, который удаляет токсичные красители из воды в 25 раз эффективнее исходного материала. В лабораторных испытаниях качество очистки достигло 96,8%. Технологию уже планируют опробовать на промышленных установках в следующем году.

Каждый год промышленность производит более 700 тысяч тонн синтетических красителей, и до 15% из них попадает в сточные воды. Эти вещества плохо разрушаются, блокируют проникновение света в воду, мешают фотосинтезу, могут быть токсичными и даже мутагенными.

Поэтому очистка воды от таких соединений — одна из ключевых экологических задач. Но у традиционных методов есть проблемы: сорбенты часто работают слабо, не избирательны и их сложно утилизировать.

В основе новой разработки — ниобат лития, материал, который уже используют в фотонике и электронике. До этого он считался практически инертным для очистки воды. Но учёные показали, что если правильно его модифицировать, он начинает работать как мощный «поглотитель» красителей.

Специалисты проверили материал на четырёх разных красителях. Он хорошо убирал только те вещества, которые могут химически «цепляться» за его поверхность. Например, один из красителей почти не задерживался — это показало, что всё работает именно за счёт химических связей, а не простого «прилипания».

После обработки материал стал работать намного лучше: очистка достигла 96,8%, а количество загрязнений, которое он может удержать, выросло примерно с 4 до 100 мг на грамм.

Сам процесс получения довольно простой — всё делают в обычной воде, без токсичных реагентов и сложного оборудования. Поэтому технологию легко масштабировать, и она подходит для промышленности. Материал можно использовать повторно, он не даёт токсичных отходов, заявили учёные.