Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из университета Бравиджая в Индонезии впервые в России создали гидрогель из пищевых отходов для очистки природных вод от тяжелых металлов.
"Особенность нашего метода заключается в применении комплексного подхода, включающего ультразвуковую обработку. Ультразвуковая экстракция - нетрадиционный подход к оптимизации процессов извлечения. Он имеет ряд преимуществ по сравнению с такими традиционными процедурами, как, например, обработка растворителем. Экстракция с применением ультразвука требует более низких температур, проходит быстрее и позволяет получать большой объем полисахарида в виде сухого порошка", - рассказал доцент исследовательской школы химических и биомедицинских процессов ТПУ Антонио Ди Мартино.
Полученный экстракт полисахарида смешали с кросслинкером (закрепителем смеси) и получили гидрогель с высокой пористостью, что позволяет ему поглощать много воды на большой площади. Главная особенность - высокая способность к поглощению тяжелых металлов: хрома, свинца, кадмия, ртути, кобальта. Также такой гидрогель легко отделяется от воды простым обезвоживанием, что позволяет его использовать, например, в фильтрах и установках для очистки воды.
В настоящее время гидрогели производятся из синтетических материалов. В качестве альтернативного сырья ученые использовали бананы, яблоки и апельсины, из которых извлекли полисахариды. Отмечается, что подобная технология уже апробирована в Индонезии в рамках совместного проекта томских и индонезийских ученых, но на основе полисахаридов из других фруктов - манго и папайя. Разное количество пектина, целлюлозы и крахмала влияет на структуру гидрогеля и его свойства. В настоящее время отрабатывается технология извлечения из него вредных примесей для повторного использования.
На следующем этапе исследования ученые изучат способность гидрогелей удалять различные тяжелые металлы из воды - сначала на модельных смесях, а затем на реальных пробах загрязненных вод Томской области и района острова Ява в Индонезии.
Проект реализуется при поддержке гранта Минобрнауки РФ на проведения совместных научных исследований российскими вузами и университетами стран Юго-Восточной Азии.
