Чистая вода с помощью нанотехнологий

Частицы чистого кремнезема (диоксида кремния, SiO₂), покрытые активным материалом, могут эффективно и недорого удалять из воды токсичные химикаты, бактерии, вирусы и другие опасные вещества. Об этом сообщают исследователи в журнале International Journal of Nanotechnology.

Питер Маевски и Чиу Пинг Чан из Исследовательского института Яна Варка (Университет Южной Австралии) указывают, что доступ к питьевой воде становится глобальной социально-экономической проблемой, особенно в развивающихся странах.

Существующие технологии очистки воды часто сложны, требуют дорогого оборудования и эксплуатации, а также завершающей дорогостоящей стадии обеззараживания. Австралийская команда полагает, что нанотехнологии могут предложить простое решение.

Исследователи изучили, как частицы кремнезема можно легко покрыть нанометровым слоем активного материала на основе углеводорода с кремнийсодержащим «якорем». Покрытие формируется в процессе химической самосборки — для его получения достаточно просто перемешать ингредиенты.

Полученные активные частицы, названные Surface Engineered Silica (SES), были протестированы. Они продемонстрировали способность удалять биологические молекулы и патогены, такие как:

• вирусы (например, вирус полиомиелита),
• бактерии (например, Escherichia coli),
• паразит Cryptosporidium parvum.

«Результаты ясно показывают, что органические виды могут эффективно удаляться в диапазоне pH питьевой воды путем перемешивания покрытых частиц в загрязненной воде в течение часа с последующей фильтрацией», — заявляют исследователи. Фильтрация происходит за счет электростатического притяжения между патогенами и поверхностно-модифицированными частицами.

Согласно отчету Всемирной программы оценки водных ресурсов ЮНЕСКО «Вода для людей — вода для жизни», более 6000 человек ежедневно умирают от болезней, связанных с водой. Кроме того, органические загрязнители из промышленных стоков являются основной причиной заболеваний в регионах, где нормативы не защищают население от таких выбросов.

Предложенный нанотехнологический подход к очистке воды может помочь предотвратить болезни и отравления для миллионов людей.