21 October 2022, 21:00

Создан новый сорбент для очистки сточных вод от антибиотиков

Создан новый сорбент для очистки сточных вод от антибиотиков
Source: Пресс-служба НИТУ МИСиС

Лекарственная устойчивость болезнетворных микроорганизмов остается одной из важнейших проблем современности. Патогены приспосабливаются к имеющимся препаратам, а разработка и вывод на рынок новых займет слишком много времени, и нет гарантий, что и к ним не разовьется устойчивость.

Чтобы решить проблему, необходимо применять антибиотики только по назначению врача. Также важно сократить их поступление в окружающую среду со стоками с заводов и с сельскохозяйственных угодий: в воде и в почве могут находиться опасные микроорганизмы, которые, может, никогда бы не столкнулись с препаратом без такой «помощи» человека и не выработали бы устойчивость.

Исследователи НИТУ МИСИС создали сорбент, способный извлекать из сточных вод антибиотики. Он представляет собой наночастицы гексагонального нитрида бора — популярного материала, который находит применение в физике, химии, материаловедении, биомедицине. Высокая удельная поверхность, превосходная термическая и химическая стабильность, полярность связей между атомами бора и азота определяют привлекательность вещества в качестве эффективного и многократно переиспользуемого сорбента, причем как для довольно крупных органических молекул, так и для крошечных вроде водорода.

Авторы проверили эффективность своей разработки в экспериментах с тремя наиболее частыми антибиотиками-загрязнителями — бициллином, тетрациклином и ципрофлоксацином. Максимальная сорбционная емкость сорбента составила 254,8, 297,3 и 238,2 миллиграмм препарата на грамм наночастиц соотвественно, что значительно превосходит многие другие системы. Также были созданы протоколы, которые позволяют за несколько дней полностью избавиться от антибиотика в жидкости.

Предложенный учеными метод получения материала достаточно прост и легко воспроизводим. Наибольший вклад в себестоимость сорбента вносит непосредственно синтез наночастиц, однако в промышленных масштабах производство станет намного дешевле.

В дальнейшем ученые планируют увеличить сорбционную емкость наночастиц путем нанесения полимера и осаждения ионов металла, а также расширить спектр антибиотиков в эксперименте.

Source:  Пресс-служба НИТУ МИСиС

News article labs

News article publications

Read also

Использование тепловых насосов поможет сохранить вечную мерзлоту
Отказ от аккумуляторов в пользу тепловых насосов с регулируемой мощностью снизил стоимость охладительных установок на солнечной энергии на 44%. Эти устройства становятся популярны в северных регионах, где их используют для сохранения вечной мерзлоты. При этом несколько маломощных тепловых насосов, использующих энергию от солнечных батарей на охлаждение грунта, оказались на 30–35% эффективнее одного высокомощного.
"Green" technologies
Ecology
Energy industry
18 September 2023
Материаловеды разработали новую экологичную упаковку для продуктов
Она изготовлена на основе растительных полимеров, защищает пищу от ультрафиолетового излучения, бактерий и влаги, при этом позволяя «дышать», а еще полностью биоразлагаема
"Green" technologies
Composites
Food industry
Materials Science
6 July 2023
Химики повысили чувствительность сенсоров к сероводороду
Они придумали новый способ, позволяющий при относительно низкой температуре получать наночастицы на основе оксидов олова, бария и лантана, чувствительные к этому ядовитому газу
Inorganic chemistry
Materials Science
New techniques
Sensors
Synthesis
22 April 2023
Радиация сделала древесину более подходящей для изготовления бумаги
Лигнин в древесине деревьев, выросших на территориях с радиоактивным загрязнением, содержит меньше трудно разрушаемых связей, а значит, его проще извлечь при химической обработке. В результате такая древесина лучше подходит для изготовления бумаги — конечно, если в ней будет нормальный уровень радиации
Ecology
Materials Science
Plant physiology
Radiology
18 April 2023
Синтезирован новый перовскит с кислородной и протонной проводимостью
Такие материалы перспективны для создания твердооксидных топливных элементов — электрохимических источников энергии с высокой эффективностью
"Green" technologies
Alternative energy
Materials Science
11 April 2023
Свинец оказался не самым опасным компонентом солнечных перовскитных батарей
К такому выводу пришли исследователи, когда проанализировали действие шести основных веществ в их составе — органика куда более доступна, а потому и более токсична для организма
"Green" technologies
Materials Science
Pharmacology
Photovoltaics
28 February 2023