В экспериментах химиков из Пхоханского университета науки и технологий (Южная Корея) материал, полученный с использованием восстановленного оксида графена и наночастиц магнетита Fe3O4, продемонстрировал возможность уменьшения концентрации мышьяка в воде до безопасных значений.

Потребление воды, содержание мышьяка в которой превышает 10 частей на миллиард, представляет серьёзную опасность и может привести к развитию тяжёлых заболеваний и смерти. Элемент обычно попадает в подземные воды естественным путём, но в некоторых регионах этому также способствует хозяйственная деятельность человека. По оценкам учёных, во всём мире нескольким десяткам миллионов людей приходится регулярно пить воду, концентрация мышьяка в которой составляет от 10 до 50 частей на миллиард.

Известно, что для очистки жидкости можно использовать оксиды железа, причём наилучшие результаты показывают комбинации последних с углеродом, углеродными нанотрубками и материалами на основе графена. Авторы создали свой вариант материала, который обеспечивает удаление более 99,9% мышьяка и уменьшение его содержания до одной части на миллиард.

На первом этапе создания композитного материала учёные получали оксид графена при окислении графитового порошка. Затем оксид помещали в воду и постепенно вливали туда же раствор FeCl3 и FeCl2, после чего добавляли раствор аммиака, чтобы осадить ионы железа Fe2+ и Fe3+, необходимые для формирования наночастиц магнетита. Оксид графена восстанавливался с помощью гидрата гидразина, а результирующий чёрный раствор фильтровался. Полученный композит несколько раз промывали водой и этанолом и высушивали в условиях вакуума.

При комнатной температуре гибридный материал демонстрирует суперпарамагнитные свойства. После завершения процесса очистки загрязнённой воды его можно быстро удалить с помощью постоянного магнита.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале ACS Nano.


Источник: Компьюлента