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
30 июля
Химик РУДН нашел способ сделать производство биотполива в 4-10 раз эффективнее с помощью кремниевой матрицы и гетерополикислот

Химик РУДН создал кремниевый молекулярный каркас для получения эфиров из отходов сельского хозяйства, древесной и бумажной промышленности. Он в 4-10 раз повышает эффективность получения эфиров, которые можно использовать как биотопливо. Это позволит снизить энергозатраты и сделает производство биотоплива дешевле. 

Наука
28 июля
Химики РУДН разработали новый путь синтеза веществ для фармацевтики

Химики РУДН предложили универсальный способ синтеза производных тиеноиндолизинов. Свойства этих веществ позволяют использовать их для создания антибактериальных и противораковых препаратов, а также в производстве новых материалов для оптоэлектроники.

Наука
26 июля
Химики РУДН разработали домино-реакцию для получения противоопухолевых препаратов

Химики РУДН предложили новую реакцию для получения сложных органических веществ в одном сосуде. Продукты синтеза оказались эффективными против клеток раковых опухолей, в том числе — устойчивых к известным препаратам.