Новый наноматериал для очистки воды – разработка нашего старшеклассника 26.03.2024

Решение проблемы очистки воды в природных водоемах с помощью обычного поролона и нанотехнологий предложил Тимофей из 11-го класса. Работу юного химика «Нанокомпозиты ППУ с оксидами Ti(IV) и Fe(II,III) для фотокаталитической очистки водных сред» отметило жюри конкурса проектных работ «Гениальные мысли», который проходит в рамках олимпиады «Высокие технологии и материалы будущего». Одиннадцатиклассник стал призёром II степени Весенней проектной школы МГУ, а также победителем регионального трека конкурса «Большие вызовы» в «Сириусе».


Вместе с кандидатом химических наук, учителем химии нашей школы Любовью Николаевной Оболенской Тимофей провел испытания нового наноматериала и метода сбора продуктов очистки с поверхности воды, который значительно упростит работу сотрудников МЧС, связанную с последствиями разлива вредных субстанций в природных водоемах.

Очищающее воду вещество состоит из наноразмерных частиц магнетита Fe3O4, покрытых оболочкой из диоксида титана TiO2, который в результате фотокаталитической реакции и убирает химическое загрязнение. Диоксид титана соединен с железным ядром. Собрать частицы из воды можно с помощью любой намагниченной поверхности. Однако целиком убрать нанопорошок из природного водоема сложно. Для этого школьник предложил использовать обычный поролон – пенополиуретан (ППУ).

Юный химик синтезировал нанокристаллическое очищающее вещество из Fe3O4 и TiO2 внутри пористой губки. В эксперименте одиннадцатиклассника куски пенополиуретана, «заряженные» наночастицами, закрепляются на специальной мешалке, опускаются в загрязненную воду и начинают в ней активно вращаться. В природном водоеме роль мешалки может выполнять течение. При перемешивании реакционная смесь попадает в поролоновый плот. Капли проникают в пористые части поролона, и происходит реакция с загрязнителем. Таким образом вода очищается, остается лишь собрать сачком с поверхности реки или озера модифицированные куски поролона.