Современные коммерческие способы удаления тяжелых металлов, включая свинец, из питьевой воды из муниципальных источников, в большинстве случаев, являются дорогостоящими и энергозатратными, но наряду с этим не хватает действенными. Менее классические подходы смогут быть более действенными, но они одноразовые, их тяжело регенерировать либо создавать большие токсичные отходы в качестве побочного продукта.
Сейчас лаборатория доктора наук Венди Ли Куин из EPFL вместе с сотрудниками из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли нашли ответ, применяя металлоорганические каркасы (MOF), каковые являются материалами , складывающиеся из железных узлов, связанных между собой органическими химическими веществами ». стойки ». Их беспрецедентная площадь внутренней поверхности и легкая химическая настройка разрешают MOF «вытягивать» пар и другие газы из воздуха. Эти же изюминки делают их перспективными материалами кроме этого для избирательного удаления тяжелых металлов из воды.
Аспирант EPFL-Valais Дэниел Т. Сан создал водостойкий композит MOF / полимер с применением недорогих, экологически чистых и биологически чистых материалов. Ученые обработали MOF, известный как Fe-BTC, дофамином, что полимеризовался в полидофамин (PDA), закрепив полимер в MOF.
Конечный композит, названный Fe-BTC / PDA, может скоро и выборочно удалять громадные количества тяжелых металлов, таких как ртуть и свинец, из настоящих проб воды. Практически, он может удалить ртуть в 1,6 раза больше собственного веса и в 0,4 раза больше собственного веса свинца.
После этого Fe-BTC / PDA был протестирован в растворах, столь же токсичных, как кое-какие из нехороших образцов воды, отысканных во Флинте, штат Мичиган. Опробования продемонстрировали, что MOF может за считанные секунды снизить концентрацию свинца до 2 частей на миллиард — уровня, что Агентство по охране внешней среды США и ВОЗ вычисляют пригодным для питья.
Ученые кроме этого удалили свинец из разных настоящих проб воды, забранных из реки Рона, Средиземного моря и водоочистных сооружений в Швейцарии. Они кроме этого продемонстрировали, как легко регенерировать материал.
Имеется пара источников действия токсичных тяжелых металлов. К примеру, свинец употребляется в красках, керамической глазури, украшениях, трубках и игрушках. Учитывая это, подход с новым MOF показывает многообещающие ответы текущих ограничений совокупностей очистки воды.
Авторы изучения на данный момент тестируют другие новые, намерено созданные MOF для удаления других типов микропримесей из воды и воздуха.