Наномагнетици чиста вода
3 декември 2019 г. - Наночастиците с покритие свързват органични, неорганични и микробни примеси.
В много части на света достъпът до чиста питейна вода е всичко друго, но не и даденост. Филтрацията на големи обеми обаче е едва ли практична поради бавните дебити. Сега учени от Улм и Сарагоса предлагат нов подход, основан на магнитни наночастици, покрити с йонна течност. Те могат едновременно да свързват органични, неорганични и микробни замърсявания, както и микропластмаси и могат лесно да бъдат разделени с помощта на магнити.
За своя алтернативен подход изследователи от университета в Улм, института Helmholtz Ulm и испанския CISC-Universidad de Zaragoza начело с Carsten Streb, Robert Güttel и Scott G. Mitchell използват наночастици със сърцевина от магнитен железен оксид и обвивка от порест силициев диоксид. Слой от йонна течност е здраво нанесен върху повърхността му. Йонната течност е сол, която вече е стопена при стайна температура, т.е. тя е течност, без да се разтваря в разтворител.
Използваната йонна течност се основава на полиоксометалати (POM) - метални атоми, които са свързани с кислородни атоми, за да образуват триизмерна мрежа. Изследователите са избрали волфрам като метал, тъй като получените полиоксоволфрамови аниони могат да свързват йони на тежки метали. Обемни тетраалкиламониеви катиони с антимикробни свойства служат като противоиони. Получените йонни течности образуват стабилни тънки йонни течни фази върху порестото покритие от силициев диоксид на наночастиците. След това замърсените наночастици могат лесно да бъдат отстранени от водата с помощта на магнит.
При лабораторни тестове наночастиците надеждно отстраняват йони на олово, никел, мед, хром и кобалт, както и багрилото патент синьо V като образцово вещество за ароматни примеси. Растежът на различни видове бактерии също беше ефективно спрян. Наночастиците се отлагат и върху повърхността на един или десет микрометра големи сфери от полистирол - модел за микропластика - които могат да бъдат отстранени количествено по този начин.
Чрез допълнително регулиране на отделните компоненти, композитният материал може да бъде допълнително оптимизиран и да направи магнитните наночастици обещаваща отправна точка за централизирани и децентрализирани системи за пречистване на водата. Това би направило възможно простото почистване на големи количества вода без обширна инфраструктура.