На заводе "Техно" в Челябинске апробируют технологию очистки сточных вод разработки Южно-Уральского государственного университета.
29.09.2022 в 15:43 | Watermagazine.ru | Advis.ru
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) и челябинский завод "Техно", входящий в корпорацию "Техноникель", заключили соглашение о промышленном тестировании новой фотокаталитической технологии очистки сточных вод от трудноокисляемых соединений.
Завод "Техно" специализируется на производстве общестроительной и технической изоляции на основе каменной ваты.
Разработанная учеными ЮУрГУ технология очистки сточных вод от трудноокисляемых загрязнителей, в том числе фенола, основана на использовании композитного фотокатализатора. Под действием ультрафиолетового излучения искусственные вещества полностью разлагаются до углекислого газа и воды. Однако это происходит значительно медленнее, чем в природном процессе. Для ускорения реакции учёные использовали наночастицы оксида титана.
"В предложенном ЮУрГУ методе в качестве катализатора выступают наночастицы оксида титана, которые были синтезированы еще в 2015 году и значительно превосходят аналоги по своим разлагающим свойствам. Однако их внедрение на промышленном производстве было неоправданно из-за невозможности повторного применения. Теперь мы смогли получить носитель для наночастиц – гранулы из инертного материала. Эти гранулы наполняют наночастицами и помещают в воду, после ее очистки они могут быть извлечены и использованы снова. Важно, что эта технология исключает вторичное загрязнение", – рассказал Вячеслав Авдин, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и химической технологии ЮУрГУ.
Один из авторов разработки, лаборант кафедры экологии и химической технологии Анна Уржумова добавляет: "Уникальность нашей разработки в том, что фотокаталитические наночастицы диоксида титана внедрены в гранулы из силикагеля, что позволяет увеличить размер фотокатализатора, не уменьшая удельную поверхность. Гранулы легко осаждать в отстойниках и удалять из реакционной среды. Аналоги на данный момент есть, но в виде наноразмерных частиц, и удалить их из воды очень сложно. В воде они находятся в виде взвеси, и только с помощью центрифуги можно их удалить".
Гранулы из силикагеля исследователи получили из золя кремниевой кислоты ионообменным способом, в который внедрены фотокаталитические наночастицы диоксида титана размером зерен 20 нанометров. Диоксид титана был получен пироксометодом с гидротермальной обработкой. Его используют в большом количестве материалов, он безвреден. Силикагель тоже не наносит вред окружающей среде.
Для проверки эффективности фотокатализатора ученые использовали красители: метиленовый синий, метиловый оранжевый, метиловый фиолетовый. Гранулы подвергали ультрафиолетовому облучению с помощью самодельного оборудования на основе светодиодных ламп в течение разного времени. С помощью спектрофотометра измерялась концентрация излучения каждые пятнадцать минут, чтобы определить, с какой эффективностью разлагаются трудноокисляемые соединения. В результате наблюдалось обесцвечивание раствора.
Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана.
В соответствии с подписанным с заводом "Техно" соглашением ученые ЮУрГУ должны к середине 2023 года разработать и изготовить пилотную установку очистки сточных вод. Запуск оборудования в эксплуатацию намечен на 2024 год.
Завод "Техно" специализируется на производстве общестроительной и технической изоляции на основе каменной ваты.
Разработанная учеными ЮУрГУ технология очистки сточных вод от трудноокисляемых загрязнителей, в том числе фенола, основана на использовании композитного фотокатализатора. Под действием ультрафиолетового излучения искусственные вещества полностью разлагаются до углекислого газа и воды. Однако это происходит значительно медленнее, чем в природном процессе. Для ускорения реакции учёные использовали наночастицы оксида титана.
"В предложенном ЮУрГУ методе в качестве катализатора выступают наночастицы оксида титана, которые были синтезированы еще в 2015 году и значительно превосходят аналоги по своим разлагающим свойствам. Однако их внедрение на промышленном производстве было неоправданно из-за невозможности повторного применения. Теперь мы смогли получить носитель для наночастиц – гранулы из инертного материала. Эти гранулы наполняют наночастицами и помещают в воду, после ее очистки они могут быть извлечены и использованы снова. Важно, что эта технология исключает вторичное загрязнение", – рассказал Вячеслав Авдин, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и химической технологии ЮУрГУ.
Один из авторов разработки, лаборант кафедры экологии и химической технологии Анна Уржумова добавляет: "Уникальность нашей разработки в том, что фотокаталитические наночастицы диоксида титана внедрены в гранулы из силикагеля, что позволяет увеличить размер фотокатализатора, не уменьшая удельную поверхность. Гранулы легко осаждать в отстойниках и удалять из реакционной среды. Аналоги на данный момент есть, но в виде наноразмерных частиц, и удалить их из воды очень сложно. В воде они находятся в виде взвеси, и только с помощью центрифуги можно их удалить".
Гранулы из силикагеля исследователи получили из золя кремниевой кислоты ионообменным способом, в который внедрены фотокаталитические наночастицы диоксида титана размером зерен 20 нанометров. Диоксид титана был получен пироксометодом с гидротермальной обработкой. Его используют в большом количестве материалов, он безвреден. Силикагель тоже не наносит вред окружающей среде.
Для проверки эффективности фотокатализатора ученые использовали красители: метиленовый синий, метиловый оранжевый, метиловый фиолетовый. Гранулы подвергали ультрафиолетовому облучению с помощью самодельного оборудования на основе светодиодных ламп в течение разного времени. С помощью спектрофотометра измерялась концентрация излучения каждые пятнадцать минут, чтобы определить, с какой эффективностью разлагаются трудноокисляемые соединения. В результате наблюдалось обесцвечивание раствора.
Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана.
В соответствии с подписанным с заводом "Техно" соглашением ученые ЮУрГУ должны к середине 2023 года разработать и изготовить пилотную установку очистки сточных вод. Запуск оборудования в эксплуатацию намечен на 2024 год.
Введите e-mail получателя:
Укажите Ваш e-mail:
Получить информацию:
Получить информацию:
Специальное предложение
Не упустите возможности воспользоваться бонусами при покупке одного из самых рейтинговых обзоров INFOLine «Рынок DIY 2024 года».
В пакет входит бесплатное предложение:
- подписка на еженедельный отраслевой мониторинг «Рынок строительно-отделочных материалов, торговые сети DIY и товары для дома России и Республики Беларусь» II квартал 2024 года,
- свежий выпуск ежемесячного обзора «Инвестиционные проекты в жилищном строительстве РФ»,
- презентация INFOLine c бизнес-завтрака «Строительные материалы и рынок DIY. Итоги 2023 года, перспективы 2024-го».
Свяжитесь с нами любым удобным способом:
+7 (812) 322-68-48, +7 (495) 772-76-40
retail@infoline.spb.ru
Или напишите сообщение через бот https://t.me/INFOLine_auto_Bot – он сразу сообщит специалистам отдела развития INFOLine о вашем обращении.