Ученые из Манчестерского университета разработали инновационный материал, который обладает способностью эффективно очищать воду от опасных загрязнителей. В частности, он эффективно удаляет остатки лекарств и косметики, которые часто попадают в реки и озера, представляя собой угрозу для окружающей среды. Работа опубликована в журнале Cell Reports Physical Science (CellRep).
Загрязнение воды по-прежнему остается серьезной экологической проблемой. Многие химические вещества, образующиеся в результате бытовых и промышленных процессов, трудно разлагаются и накапливаются в водоемах, нанося вред окружающей среде, растениям, животным и, конечно, человеку.
В новой работе ученые предложили метод очистки воды с помощью металлоорганических каркасов (МОК) — молекулярных структур, работающих как ловушки для вредных веществ. Ранее МОК уже изучались для улавливания газов и химикатов, но в основном в растворителях, а не в воде. Теперь исследователям удалось адаптировать их для работы в различных водных системах.
Новый материал состоит из ионов металлов, соединенных органическими молекулами, формируя пирамидальные полые структуры. Загрязнители проникают внутрь этих “ловушек” и удерживаются там за счет эффекта «связывания», а не остаются в воде. Для повышения эффективности ученые добавили в структуру особые соединения сульфонаты, благодаря чему МОК стали растворимыми в воде и пригодными для применения в реальных условиях — например, в сточных водах городов и промышленных районов.
Доктор Имоджен Ридделл, научный руководитель исследования, отметила, что метод обладает высокой гибкостью: МОК можно создавать разного размера и с разными свойствами, что открывает перспективы для очистки воды от различных типов загрязнителей, а также для использования в разработке экологически чистых катализаторов и систем доставки лекарств.
Следующий шаг — расширение возможностей молекулярных ловушек для улавливания еще большего спектра загрязнителей и разработка способов их повторного использования.
Ранее ученые нашли молекулярный переключатель, отвечающий за длину волос на голове.