Химик РУДН создал катализатор для очистки сточных вод от парацетамола
Химик РУДН создал катализатор для очистки сточных вод от парацетамола
Химик РУДН создал катализатор для очистки сточных вод от парацетамола – одного из наиболее часто назначаемых жаропонижающих препаратов. Это лекарство выводится из организма через почки и попадает в сточные воды, где не разлагается и может представлять угрозу для людей и окружающей среды. Химику удалось создать катализатор на основе сульфида серебра, оксида цинка и оксида графена, благодаря которому парацетамол разлагается на свету. Работа опубликована в журнале Separation and Purification Technology.

Широкое использование лекарственных и гигиенических средств стало одним из главных факторов загрязнения сточных вод. Незаметное «лечение» лекарствами, которые могут попадать в организм человека из недостаточно очищенной воды, представляют серьезную угрозу и для здоровья людей, и для состояния экологии. Для очистки сточных вод, как правило, используется метод биоразложения, когда основную работу выполняют микроорганизмы. Второй вариант – адсорбция, то есть поглощение вредного вещества фильтрами-адсорбентами. Но в этом случае необходимо решать вопрос утилизации фильтров. Используют также окисление озоном и некоторые другие методы окисления, но они дороги и требуют специального оборудования.

Вместе с тем, многие вредные вещества не поддаются биоразложению. Одним из таких веществ является ацетаминофен, более известный потребителям как парацетамол или панадол. Это самое распространенное в мире жаропонижающее и болеутоляющее средство, которое во многих странах продается без рецепта. Порядка 58-68 процентов попавшего в организм парацетамола выделяется через почки с мочой и поступает в городскую канализацию. В европейских странах, по оценкам ученых, концентрация ацетаминофена в сточных водах, уже прошедших очистку, может достигать 6 микрограммов на литр, а в США – 10 микрограммов на литр.  Поэтому поиск эффективных и доступных способов удаления этого вещества из сточных вод — актуальная задача.

Химик РУДН Рафаэль Луке и его коллеги создали серию катализаторов для фотоокисления ацетаминофена в водной среде. Частицы катализатора представляли собой наносферы из композита оксида цинка и сульфида серебра, покрытые снаружи слоем оксида графена – слоя углерода толщиной один атом.

Химики установили, что при облучении катализатора в водной среде видимым светом из растворенного в воде кислорода образуется короткоживущий и нетоксичный супероксидный радикал. Он и окисляет ацетаминофен до воды, углекислого газа и азота, безвредных для окружающей среды. Наибольшей активностью обладал образец с 10-процентным молярным содержанием серебра.

Для сравнения исследователи в тех же экспериментальных условиях испытали каталитическую активность двуокиси титана и наносфер оксида цинка, покрытых окисью графена. Они обеспечивали фотоокисление ацетаминофена на 35 процентов для двуокиси титана и 47 процентов для оксида цинка за 60 минут. Новые катализаторы, содержащие сульфид серебра, превосходили их по активности. За 60 минут 100 процентов ацетаминофена исчезало из раствора.

Работа в журнале Separation and Purification Technology

Новости
Все новости
Наука
25 сентября
Проекты молодых ученых Математического института им. С.М. Никольского РУДН выиграли конкурс стажировок Немецко-Российского Междисциплинарного научного центра

Заявки на стажировку молодых ученых РУДН были одобрены Немецко-Российским Междисциплинарным научным центром (G-RISC): Юлия Беляева и Виктория Лийко пройдут стажировку в Гейдельбергском университете им. Рупрехта и Карла, Амина Адхамова в Гисенском университете им. Юстуса Либиха.