Группа исследователей под руководством профессора Винода Кумара Гупты из Университета Йоханнесбурга разработала недорогой, эффективный, одноэтапный метод удаления диазепама из сточных и оборотных вод с помощью наноловокон из диоксида титана.
Диазепам, лекарство из группы бензодиазепинов, широко используется в мире. Водоочистные сооружения не предназначены для удаления подобных препаратов, так что они сохраняются в стоках. С ростом применения лекарств, все большая их концентрация попадает в окружающую среду из канализации и трубопроводов оборотной воды фармацевтических предприятий.
«Существующие процессы очистки жидкости от медикаментов в больших масштабах обычно дороги, неэффективны и длительны. Некоторые также потребляют много энергии на различных этапах или используют токсичные, опасные химикаты. – объяснил профессор Гупта. – Диазепам также сложно удалить из сточных вод традиционными методами из-за его частичной растворимости и маленького размера частиц. Для эффективной, направленной очистки требуются гибридные наноматериалы».
Ряд прошлогодних исследований показал, что психоактивные препараты присутствуют в высокой концентрации как в очищенных, так и в необработанных стоках. Сильнее всего проблема проявляется в странах с низким доходом. В поверхностных водах уровень препаратов, на которые проверялись образцы, обычно достигал показателя, когда они могли оказать измеримый токсичный эффект.
Нановолокна из диоксида титана быстро и эффективно удаляют диазепам и похожие средства в процессе фотокаталитического распада. Их, по мнению профессора Гупты, можно использовать в качестве фильтров в муниципальных и промышленных установках. Компоненты системы изготавливаются из гибридных наноматериалов, отличающихся эффективным удалением вредных фармацевтических и других органических и неорганических примесей из сточных вод.
«Мы использовали модифицированный гидротермальный метод производства для получения плотной цепи сети полых волокон. Их поперечная связь и стабильность минимизирует риск попадания материала в очищаемую воду», — сказал соавтор работы, доктор Ал Фахри из Исламского университета Азада, Тегеран.
Нановолокна также подходят для удаления промышленных красок и других органических загрязнений. Но для этого им предварительно требуется оптимизация некоторых важных структурных параметров.
Проект представлен в Journal of Molecular Liquids. Часть средств на исследование была предоставлена российским Министерством образования и науки.