Микродвигатели – новое направление создания технологий очистки воды и сточных вод (обзор)

Аннотация

Микродвигатели представляют собой автономные, выполняющие определенные функции самодвижущиеся микроустройства на основе неорганических, органических или биологических материалов. В конструкции микродвигателя реализованы две функции: автономное движение и эффективный захват и/или деструкция различных химических веществ, в том числе загрязняющих. Для обеспечения автономного движения устройство микродвигателей предусматривает создание локальных термических, акустических, химических градиентов, проистекающих из ассиметричной морфологии или поверхностной структуры. Движение обеспечивается за счет использования различных источников энергии, включая свет, электрические и магнитные поля, ультразвуковые волны или химическое «топливо». Хаотичная траектория движения микродвигателей в объеме раствора обеспечивает высокоэффективное взаимодействие иммобилизованных на их поверхности реагентов с целевыми загрязняющими или детектируемыми веществами. Наиболее проработанный принцип создания автономного движения заключается в возникновении импульса отдачи при ассиметричном образовании в результате химической реакции газовых микропузырей. В настоящее время основные исследования применения микродвигателей в процессах водоочистки проводятся по направлениям анализа водных сред, удаления тяжелых металлов, органических загрязняющих веществ, красителей и нефтепродуктов, а также обеззараживания воды. По оценкам, микродвигателям присущи уникальные возможности в области детектирования и удаления загрязняющих веществ в водной среде вследствие сочетания адсорбционных и каталитических свойств с автономным перемещением.

Ключевые слова

обеззараживание , адсорбция , очистка воды и сточных вод , микродвигатели , автономное движение , катализ , удаление загрязняющих веществ