Инженеры РУДН создали фильтр для очистки воды из угля и цемента, а его эффективность доказали с помощью приложения
Цемент и бетон применяют не только в строительстве. В сочетании с другими химическими соединениями они могут стать, например, фильтром для очистки воды от токсичных веществ. Уголь и другие углеродистые материалы также известны своей способностью впитывать загрязнители. Их соединение с цементом достаточно глубоко изучено на предмет механических свойств, но нет данных о том, как сочетание цемента и угля может помочь в очистке воды.
«В литературе нет сообщений об использовании цементно-угольных композитов как адсорбентов для очистки воды. Поэтому мы поставили цель раскрыть потенциал этих материалов как адсорбирующих покрытий для удаления загрязняющих веществ из воды. Цемент можно использовать в качестве несущей среды, каркаса, а активированный уголь выступает в роли наполнителя», — кандидат технических наук Дмитрий Коротеев, профессор инженерной академии РУДН.
Исследователи РУДН создали фильтр из цемента и угля в разных пропорциях — уголь составлял 0%, 10%, 30% и 50% от массы цемента. Действие фильтра проверили в эксперименте — в воду добавили красители метиленовый синий и родамин Б и поместили туда цементно-угольный комплекс. Для оценки эффективности комплекса авторы применили инновационную методику — ученые судили о том, сколько красителя впиталось в фильтр, по изменению цвета водного раствора. Причем этот колориметрический анализ проводили с помощью обычных смартфонов.
Специальное приложение для смартфона, разработанное авторами в предыдущих исследованиях, показало, как меняется цвет раствора. Лучший результат для метиленового синего показал комплекс с 50% угля. За полтора часа раствор превратился из насыщенного голубого в почти прозрачный — цементно-угольный композит впитал до 80% красителя. Результаты для родамина Б оказались менее выраженные — за полтора часа комплекс впитал около 70% красителя. Ученые использовали фильтр несколько раз, чтобы оценить, как меняется его эффективность. Количество удаленного красителя медленно уменьшалось с каждым разом и достигло 50%—57% к восьмому циклу использования.
«Смартфоны стали неотъемлемой частью нашей жизни. Сейчас использование смартфонов не ограничивается только развлечениями, и их можно использовать для удобных научных установок. В отдельных исследованиях были выдвинуты предположения, что колориметрический анализ можно использовать для определения концентрации окрашенного соединения в водном растворе. Мы показали, что весь количественный колориметрический анализ можно провести с помощью системы на базе смартфона», — Хуан Цзюежу, студент инженерной академии РУДН.
Результаты опубликованы в Construction and Building Materials
В прошлом материале мы рассказали о конкурсах для учёных, направленных на выполнение НИР/НИОКР. В этой статье расскажем ещё об одном гранте и о том, как правильно подать заявку на конкурс.
В РУДН уже шесть лет проводится несколько грантовых конкурсов, ориентированных на исследователей разного уровня — от молодых специалистов до ведущих учёных вуза. Они охватывают как индивидуальные проекты, так и работу в составе научных коллективов. В этом материале мы расскажем о конкурсах на выполнение НИР/НИОКР и дадим советы о том, как правильно оформить и подать заявку.
Всего несколько лет в РУДН работает лаборатория ресурсосберегающих технологий и микропластика, однако её коллектив уже добился впечатляющих результатов. Проводимые здесь исследования направлены на создание экологичных материалов, разработку новых методов синтеза и переход к устойчивому будущему.