Суперсорбент для мгновенной очистки воды от ПФАС

21.12.2025

Проблема загрязнения воды стойкими химическими соединениями, известными как ПФАС, становится все более актуальной для человечества. Эти вещества, часто называемые "вечными химикатами", не разлагаются естественным путем, накапливаются в окружающей среде и уже обнаружены в почвах, телах диких животных и даже в крови человека. Использование ПФАС в антипригарных покрытиях, водоотталкивающей одежде и промышленных пенных системах сделало их распространение практически повсеместным.

До недавнего времени методы очистки воды от ПФАС основывались на активированных углях или биоугольных сорбентах. Однако такие технологии характеризуются низкой скоростью работы, ограниченной поглотительной способностью и образованием дополнительных отходов. Потребность в быстрых, экологичных и масштабируемых решениях для борьбы с вечными химикатами становится особенно острой там, где загрязнение подземных вод долгое время негативно влияет на здоровье людей.

Исследовательская группа из Германии разработала новый материал - слоистый двойной гидроксид с межслойными нитратами, который способен удалять ПФАС из воды в считанные секунды. В лабораторных тестах сорбент показал рекордную эффективность, поглощая до 1702 мг перфтороктановой кислоты на грамм материала, что является одним из лучших показателей среди известных технологий.

Механизм работы нового сорбента основан на быстром ионном обмене: нитратные ионы в структуре материала замещаются молекулами ПФАС в нейтральной воде без необходимости дополнительной химической обработки. Благодаря этому процесс очистки происходит практически мгновенно, без добавления токсичных реагентов.

Важным преимуществом материала является его стабильность и способность к многократной регенерации. Даже после нескольких циклов сорбент сохранял свою структуру и высокую поглотительную активность, что отличает его от традиционных фильтров, быстро теряющих эффективность. Эффективность подтверждена не только в лаборатории, но и на природной воде, а также в фильтрационных установках с неподвижным слоем.

Создание кристаллического гидроксида CuAl осуществлялось с помощью оптимизированного гидролиза мочевины, при строгом контроле pH и соотношения металлов для формирования слабосвязанных нитратных ионов. При этом исследователи отметили, что регенерацию необходимо еще совершенствовать, особенно в части удаления остатков фтора, чтобы минимизировать образование отходов.

Несмотря на эти технические нюансы, подход демонстрирует большой потенциал для разработки масштабируемых систем очистки воды от ПФАС. По мнению авторов работы, дальнейшее совершенствование слоистых материалов может позволить создавать эффективные, экологичные и доступные технологии, способные защитить общины от воздействия стойких химических загрязнителей.

<< Назад: Смартфон Oppo Reno 15c 22.12.2025

>> Вперед: Карманный миниПК Tiiny AI Pocket Lab 21.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Божьи коровки - прототипы для спасательных роботов 17.04.2020 Когда божья коровка взлетает, ее крылья раскрываются за одну десятую секунды. Такая физиология делает этих красочных маленьких жуков источником вдохновения для создания летающих роботов. Ученые из Исследовательского центра робототехники Сеульского национального университета в Южной Корее, смогли сконструировать модели подобные этим насекомым. Крылья, разработанные командой университета по прототипу божей коровки, прочны в полете и могут складываться, как оригами, как только робот коснется земли. Такие легкие и компактные технологии могли бы сделать будущие версии роботов идеальными кандидатами для поисково-спасательных или разведывательных миссий. Ключом к быстрому взлету насекомого являются необычные вены на его крыльях со слегка изогнутой формой, которая позволяет им накапливать энергию упругой деформации, когда они согнуты, а затем выпускать ее, когда крылья раскрываются. Изогнутые вены также делают крылья жесткими во время полета, подобно тому, как рулетка остается прямой, когда она вытянута. Команде инженеров удалось смоделировать 30 сантиметровые тканевые крылья с искусственными пластиковыми венами, и прикрепить их к роботизированным насекомым. Вены могут раскрываться за 116 миллисекунд, а унести такие крылья способны вес в 150 раз больше их собственного. Одно из особых преимуществ робота божьей коровки заключается в том, что он может убирать свои крылья в сторону, складывая их. Это позволяет ему прыгать или ползать, когда он не находится в воздухе. Создатели планирует модернизировать будущие поколения роботов, которые будут управляться искусственным интеллектом для более автономного перемещения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026