Красноярские ученые разработали способ для разрушения токсичных веществ, образующихся после окрашивания синтетическими красителями. Наиболее перспективным методом оказалось электрокаталитическое окисление с использованием алмазного электрода с добавлением бора. С его помощью можно эффективнее очищать сточные воды от устойчивых промышленных загрязнителей. Результаты исследования опубликованы в журнале Электрохимия.

Ароматические соединения находят широкое применение в текстильной, бумажной, кожевенной индустрии, производстве лекарственных и косметических средств, продуктов питания. Эти вещества и продукты их разложения, содержащиеся в сточных водах, токсичны и оказывают пагубное влияние на здоровье человека и природные экосистемы. При этом такие химикаты являются трудно окисляемыми, то есть тяжело разрушаются привычными биологическими, физическими или химическими методами. Исследователи разрабатывают инновационные электрохимические технологии, в основе которых лежит использование сильных окислителей, способных значительно повысить эффективность разрушения опасных веществ.

Алмазы помогут в безопасной утилизации синтетических красителей 

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» выявили наиболее оптимальные условия для разрушения таких загрязнителей как ароматические вещества. Они предложили окислять токсичные бионеразлагаемые органические соединения электрокаталитическим способом с использованием алмазного электрода с добавлением бора для повышения электропроводности материала.

Для разработки эффективного метода утилизации ароматических загрязнителей исследователи проверяли, как будет протекать электрокаталитическое окисление с применением различных типов материалов в качестве анода. Было установлено, что материал электрода значительно влияет на эффективность электрохимического разложения веществ. Ученые связывают это с тем, что в зависимости от типа материала электрода, на нем с разной интенсивностью и эффективностью образуются дополнительные окисляющие частицы – гидроксильные радикалы и активный кислород, которые увеличивают скорость окисления и улучшают разрушение загрязнителей. При высоком содержании таких радикалов токсичные вещества способны полностью «превратиться» в воду, углекислый газ и минеральные вещества.

Были протестированы электроды, с различной электрокаталитической активностью. Наибольшее количество окислителей образуется на допированном бором алмазном электроде, а наименьшее – на диоксиде рутения и титана. Высокая окислительная способность алмазной структуры связана с очень слабым взаимодействием окисляющих частиц с поверхностью электрода, что способствует их быстрой реакции с органическим субстратом.

«Технологии анодного окисления все чаще рассматриваются как альтернативные способы очистки промышленных сточных вод, содержащих различные органические и неорганические загрязнители. В нашем случае, для деструкции ароматических соединений, наиболее эффективным из всех протестированных анодов является допированный бором алмазный электрод. Его используют как материал для окисления как органических, так и неорганических веществ. С его помощью можно качественнее и быстрее ликвидировать такие устойчивые загрязнители окружающей среды как синтетические красители, анилин, фенол, бензол и их производные, пестициды и гербициды», – рассказала автор работы Татьяна Кенова, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Института Химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН.

Источники

Алмазы помогут в безопасной утилизации синтетических красителей
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, 22/06/2020
Алмазы помогут в безопасной утилизации синтетических красителей
Наука в Сибири (sbras.info), 22/06/2020
Красноярские ученые разрушают токсичные вещества с помощью алмазов
Kgs.ru, 22/06/2020
Красноярские ученые разрушают токсичные вещества с помощью алмазов
Seldon.News (news.myseldon.com), 22/06/2020
Красноярские ученые разрушают токсичные вещества с помощью алмазов
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 22/06/2020
Красноярские ученые предложили очищать промышленные стоки алмазами | Наш Красноярский край
Наш Красноярский край (gnkk.ru), 22/06/2020
В Сибири ученые будут разрушать токсичные вещества с помощью алмазов
Рамблер/женский (woman.rambler.ru), 22/06/2020
В Сибири ученые будут разрушать токсичные вещества с помощью алмазов
Российская газета. СФО (rg.ru), 22/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
Индикатор (indicator.ru), 22/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 22/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
Seldon.News (news.myseldon.com), 22/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
SMIonline (so-l.ru), 22/06/2020
Ученые из Красноярска предложили утилизировать токсичные вещества с помощью алмазов
Planet-today.ru, 22/06/2020
В Сибири предложили разрушать токсичные вещества с помощью алмазов
The world news (theworldnews.net), 22/06/2020
Красноярские ученые разработали способ очистки промышленных сточных вод
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 22/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
News2 (news2.ru), 23/06/2020
Алмазный электрод помог утилизировать синтетические красители
Nanonewsnet.ru, 24/06/2020
Ученые предлагают разрушать токсины с помощью алмазов
Мойка 78 (moika78.ru), 24/06/2020
Ученые предлагают разрушать токсины с помощью алмазов
Seldon.News (news.myseldon.com), 24/06/2020
Алмазы могут помочь в безопасной утилизации токсичных красителей, используемых в легкой промышленности
РИА Мода (riamoda.ru), 25/06/2020
Алмазы могут помочь в безопасной утилизации токсичных красителей, используемых в легкой промышленности
Russia24.pro, 25/06/2020
Красноярские ученые разрушают токсичные вещества с помощью алмазов
RussiaGoodNews.ru, 25/06/2020
В ИХХТ СО РАН разработали способ безопасной утилизации синтетических красителей
Научная Россия (scientificrussia.ru), 26/06/2020
Алмазы помогут в безопасной утилизации синтетических красителей
Nanonewsnet.ru, 30/06/2020

Похожие новости

  • 30/11/2017

    Синтез химиков и физиков

    За одной написанной химической формулой может скрываться сразу несколько различных веществ и структур. Так, оксид железа имеет ряд фаз, и только одна из них позволяет получать магнитные наночастицы для производства, например, более продуктивных жестких дисков.
    1200
  • 19/01/2019

    Илья Рыжков: «Мы одни из первых в России начали создавать мембраны, управляемые электрическим полем»

    Красноярский край — один из самых индустриально развитых регионов России. Благодаря уникальным природным ресурсам в крае преобладают такие отрасли промышленности, как цветная металлургия, электроэнергетика, деревообработка и химическая промышленность.
    1240
  • 21/04/2017

    Красноярские физики получили нанодисперсные порошки для создания аккумуляторов водорода

    Ученые Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН разработали технологию синтеза нанодисперсных порошков магния, которые могут стать перспективным материалом для изготовления аккумуляторов водорода для автомобильного транспорта.
    2146
  • 20/12/2019

    Когда наука несет свет: ученые предложили производить светодиоды без редкоземельных металлов

     Международная группа учёных синтезировала и изучила соединение, которое поможет значительно удешевить производство светодиодов для получения белого света, имитирующего солнечный. Такие диоды широко применяются в освещении жилых и производственных помещений, для наружной рекламы и выращивания растений предприятиями агропромышленного комплекса.
    700
  • 05/10/2018

    Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

    Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.​Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить.
    1876
  • 27/02/2019

    Красноярские ученые: платину можно добывать из отработанного сырья

    Ученые Института химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета обнаружили, что сульфидные минералы накапливают платину. Это позволит добывать драгоценный металл из отработанного сырья горно-металлургических компаний.
    745
  • 29/08/2018

    Красноярские ученые нашли простой способ отверждения жидких радиоактивных отходов

    Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета разработали экономичный метод отверждения жидких радиоактивных отходов с высоким содержанием цезия и стронция. Утилизация происходит в щелочной среде при относительно низкой температуре с использованием алюмосиликатных микросфер, выделенных из летучих зол от сжигания угля.
    838
  • 14/11/2016

    Ученые из Красноярска сделают алюминиевое производство более экологичным

    ​Ученые СФУ совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН ведут исследования по созданию нового материала - автоклавного угольного пека для производства электродов. По словам технического директора РУСАЛа Виктора Манна, осуществляющего непосредственное руководство работой, внедрение "экологичного" пека на алюминиевых заводах позволит значительно улучшить состояние воздуха, достигнуть нормативных показателей по выбросам вредных веществ в окружающую среду.
    2217
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1572
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1804