Токсичные ионы тяжелых металлов, таких как ртуть, свинец и мышьяк, попадают в воду в результате деятельности человека, включая производственные и промышленные процессы. Одним из основных источников загрязнения токсичными металлами является океан. Когда ртуть загрязняет воду, растения и животные поглощают ее.
Ртуть накапливается в пищевой цепочке, в результате чего рыба становится токсичной. По данным ВОЗ, от 1,5 до 17 из каждой тысячи детей, проживающих в отдельных популяциях, ведущих натуральное рыболовство, демонстрируют когнитивные последствия, вызванные потреблением рыбы, содержащей ртуть.Тяжелые металлы также токсичны для кораллов: даже при низких концентрациях небольшое количество загрязнения тяжелыми металлами может убить кораллы. Эта повышенная токсичность связана с тем, что кораллы очень эффективно собирают или адсорбируют тяжелые металлы.
Исследователи, стоящие за новым исследованием, вдохновились этим и разработали устройство, имитирующее способ адсорбции тяжелых металлов кораллами.Доктор Сянбяо Ван и его коллеги создали нанопластинки, похожие на кораллы, из оксида алюминия с целью адсорбции ртути из воды. Оксид алюминия ранее использовался для удаления загрязняющих веществ, но структура материала не была оптимальной, поэтому они не очень хорошо себя зарекомендовали.
Новые нанопластинки сворачиваются в коралловую структуру, которая ведет себя так же, как настоящий коралл, делая материал более эффективным.«Адсорбция — это простой способ удалить загрязняющие вещества из воды, поэтому разработка новых продуктов, которые могут сделать это, является большой проблемой для восстановления окружающей среды», — сказал доктор Сянбяо Ван, один из авторов исследования из Университета Аньхой Цзяньчжу в Китае. «Химическая и физическая структура таких продуктов очень важна, интересно разрабатывать и производить адсорбенты с различными структурами, чтобы увидеть, как они ведут себя. В частности, материалы, имитирующие биологические адсорбенты, такие как коралл, имеют потенциально огромные применения».Исследователи протестировали коралловые нанопластинки на удаление ртути из воды.
Они обнаружили, что коралловая структура удаляет из воды примерно в 2,5 раза больше ртути, чем традиционные наночастицы оксида алюминия.«Мы очень довольны результатами, которые являются хорошим примером для производства адсорбентов, похожих на кораллы», — сказал д-р Ван. «Мы надеемся, что наша работа вдохновит на дальнейшие исследования в области разработки материалов, имитирующих биологические организмы».