Российские исследователи создали растительный наносорбент, способный поглощать около 60-70% ионов урана и других радионуклидов, которые присутствуют в грунтовых водах и жидких отходах промышленных предприятий. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«Мы показали, что наноуглеродные материалы, полученные из стеблей борщевика, можно применять в качестве средств, адсорбирующих вредные элементы. Это позволит сохранить здоровье людей, находящихся в условиях хронического радиационного облучения, в том числе на орбитальных станциях и радиоактивно загрязненных территориях», — заявила ведущий научный сотрудник ФИЦ «Коми научный центр УрО РАН» (Сыктывкар) Людмила Кочева, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Борщевик широко распространен в европейской части РФ и на Кавказе. При попадании сока борщевика на кожу и под действием света, например, солнечного, сразу возникает ожог. Заросли борщевика Сосновского негативно влияют на естественное биоразнообразие ландшафтов и представляют реальную угрозу здоровью населения и отдельных видов сельскохозяйственных животных.
В последние годы борщевиком начали интересоваться не только экологи и защитники природы, но и представители других наук. В частности, биотехнологи и химики обнаружили, что биомассу этого растения можно использовать для производства различных сорбирующих материалов, способных извлекать нефтепродукты и некоторые другие вещества из воды.
Нанофильтр для радионуклидов
Кочева и ее коллеги выяснили, что сорбенты, изготовленные из углеродных наночастиц из переработанной биомассы борщевика, можно также использовать в качестве очень эффективных средств для очистки воды от ионов урана и прочих радионуклидов. Ученые пришли к такому выводу в ходе опытов с созданными ими наночастицами, которые они погружали в очень разбавленные растворы солей урана.
Эти наноструктуры, как объясняют исследователи, были выращены из переработанной биомассы борщевика таким образом, что внутри них присутствовало большое число пор и полостей, которые способны пропускать через себя крупные ионы урана, а также других тяжелых радионуклидов. Для производства этих наночастиц ученые перемололи борщевик, собранный в Пермском крае, при помощи шаровой мельницы и смешали полученный порошок с нитратом аммония.
Такое вещество — сильный окислитель, взаимодействия молекул которого с растительной биомассой при ее кратковременном нагреве до температуры в 250 градусов Цельсия и выше приводит к ее частичному разложению и образованию наночастиц из высокопористого полимерного материала. Когда ученые получили несколько вариаций подобных пористых структур, они изучили характер их взаимодействий с растворами солей урана.
Последующие опыты показали, что даже при очень низкой доле радионуклидов в воде наночастицы захватывали и удерживали в себе около 60-70% ионов урана. Это позволяет использовать их для очистки стоков промышленных предприятий, а также в качестве основы для препаратов, защищающих организм космонавтов и сотрудников радиационно опасных предприятий от накопления урана в их организме, подытожили ученые.