МАХАЧКАЛА, 14 мая – РИА «Дагестан». Ученые Дагестанского государственного университета разработали инновационную технологию очистки воды, сообщает пресс-служба вуза.
Технология представляет собой «умные» стеклянные фильтры, которые под воздействием солнечного света уничтожают бактерии и самоочищаются.
Исследователи использовали метод атомно-слоевого осаждения (ALD), чтобы нанести на поверхность стекла сверхтонкую пленку – в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Эта пленка, состоящая из оксидов титана и ванадия, обладает фотокаталитическими свойствами: под воздействием света она запускает химические реакции, разрушающие патогенные микроорганизмы и органические молекулы.
Работа выполнена междисциплинарным коллективом ученых из Махачкалы (ДГУ и ДГМУ), Нижнего Новгорода (ННГУ) и Санкт-Петербурга (СПбГУ).
В отличие от традиционных фильтров, накапливающих загрязнения или требующих замены картриджей, разработка ученых ДГУ работает по принципу фотокатализа. Сам материал не расходуется в процессе очистки и может использоваться многократно. При облучении светом на поверхности нанопокрытия TiₓVᵧO₂ образуются активные формы кислорода (ROS), которые эффективно уничтожают бактериальные клетки и разлагают органические загрязнители.
«Наши материалы работают как фотокатализаторы. При воздействии света нанопокрытие запускает химические реакции, которые разрушают бактерии и другие загрязнители. При этом сам фильтрующий материал не расходуется и может использоваться многократно», – отметила руководитель проекта кандидат химических наук Абай Максумова.
Ключевое преимущество технологии — использование в качестве подложки стеклянных шариков, которые уже применяются в системах водоочистки. Это позволяет легко интегрировать разработку в существующие промышленные установки.
Разработка особенно актуальна для регионов с ограниченным доступом к качественной питьевой воде. Фильтры с нанопокрытием могут стать основой современных многоразовых систем очистки как для питьевой, так и для сточной воды.
Особенность технологии – возможность точной настройки свойств покрытия. Изменяя состав оксидов металлов и толщину нанопленки, ученые могут создавать фильтры, эффективные против конкретных штаммов микроорганизмов. Исследователи уже работают над несколькими направлениями: помимо стеклянных шариков для водяных фильтров, команда создает нанопокрытия для керамических и полимерных мембран, а также для воздушных фильтров на основе тканевых и бумажных материалов.
Команда опубликовала результаты работы в высокорейтинговом журнале (Q1) Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
Проект реализуется в рамках регионального конкурса Российского научного фонда на проведение фундаментальных исследований и является частью программы развития ДГУ как участника программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
