Сотрудники Института физики прочности и материаловедения СО РАН из Томска и российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра в Ханое разработали гибридный адсорбент на основе полимерных микроволокон и наноструктур оксида алюминия и серебра для фильтрации воды. Материал устраняет бактерии со стопроцентной эффективностью.
Из-за урбанизации водоемы, расположенные близ городов, особенно Ханоя, подвергаются всё возрастающей антропогенной нагрузке. Основными источниками загрязнения становятся бытовые сточные воды: стоки больниц, прачечных, предприятий пищевой промышленности. Эта проблема усугубляется и тем, что многие водоемы используются для питьевого водоснабжения и в сельскохозяйственных целях.
Особую опасность для здоровья людей могут представлять микробные загрязнения на территориях с высокой плотностью населения, к которым относится и столица Вьетнама. Примерно 96 % сточных вод города сбрасываются в реки без очистки. Поэтому существует острая потребность в обеззараживании воды. Одно из возможных решений проблемы предложили сибирские ученые. В лаборатории физикохимии высокодисперсных материалов ИФПМ СО РАН под руководством доктора технических наук Марата Лернера разработана технология одноступенчатой иммобилизации наноразмерных структур на микроволокнах целлюлозы. Исследование показало, что наноразмерные структуры оксида алюминия, модифицированные наночастицами серебра, демонстрируют высокую антимикробную активность в отношении штаммов кишечной палочки, золотистого стафилококка и метициллин-резистентного золотистого стафилококка.
Материал удерживает бактериальные клетки за счет электростатического взаимодействия. «Наши адсорбенты имеют положительный заряд в широком диапазоне рН. В первую очередь они адсорбируют бактериальные клетки за счет электростатического притяжения отрицательно заряженной клетки к положительно заряженным листам AlOOH. После физической адсорбции благодаря серебру происходит дезактивация бактерий. При этом серебро остается закрепленным на листах AlOOH и практически не вымывается при фильтрации воды. В результате бактерии дезактивируются только при контакте с материалом, что снижает токсичность серебра для окружающей среды», — отмечает старший научный сотрудник ИФПМ СО РАН доктор технических наук Ольга Бакина.
Испытания технологии проходили в лаборатории совместного российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра во Вьетнаме на пилотной фильтрационной установке. Для исследования использовали пробы воды из реальных загрязненных источников Ханоя.