Ученые создали многоразовую мембрану для очистки воды от микрозагрязнителей

Исследователи из Корнеллского университета разработали нановолоконную мембрану, способную эффективно удалять микрозагрязнители из воды. Материал можно мыть и использовать повторно, что делает его более экологичной альтернативой существующим методам фильтрации.

Мембрана создана методом электроспиннинга — процесса, использующего электрическое поле для формирования ультратонких волокон из жидкости. Полученные волокна имеют диаметр менее 1 микрона (для сравнения, человеческий волос — около 75 микрон), что обеспечивает высокую площадь поверхности и отличную адсорбцию.

«Электроспиннинг производит очень тонкое волокно, что дает нам высокую площадь поверхности и превосходную адсорбцию», — пояснил Махмуд Абоэлкхир, докторант и ведущий автор исследования.

В лабораторных испытаниях мембрана на основе циклодекстрина удалила примерно 90% триклозана — антимикробного агента, широко используемого в средствах личной гигиены, текстиле и пластике. Триклозан представляет значительную угрозу для водных организмов и связан с эндокринными нарушениями.

Материал также эффективно удалял другие микрозагрязнители, включая антибиотик ципрофлоксацин и оксибензон, содержащийся в солнцезащитных кремах. Испытания проводились на реальных образцах воды из различных источников.

«Это была реальная проверка нашей мембраны в реалистичных условиях, где она могла бы использоваться, и она сохранила эффективность в удалении этих микрозагрязнителей», — отметил Абоэлкхир.

Ключевым преимуществом разработки является возможность многократного использования. В отличие от порошковых адсорбентов, для восстановления которых требуется много энергии, циклодекстриновую мембрану можно легко регенерировать простым промыванием. Кроме того, поскольку циклодекстрин является производным кукурузного крахмала, он биоразлагаем и более экологичен, чем активированные угли и кремнеземы.

Исследование опубликовано в журнале Separation and Purification Technology. В настоящее время в лаборатории продолжаются работы по созданию усовершенствованных мембран для удаления текстильных красителей, летучих органических соединений и стойких загрязнителей.