|
Биомиметический липофильный активированный уголь для эффективного удаления триклозана из воды
Kaur H., Hippargi G., Pophai G. R., Bansiwat A. Biomimetic lipophilic activated carbon for enhaced removal of triclosan from water. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, v. 535, pp. 111–121.
Разработан способ биомиметической модификации поверхности промышленного активированного угля жирными кислотами с длинной углеродной цепью, в частности производными капроновой кислоты. Такого рода модификация усиливает сродство активированного угля к гидрофобным микрозагрязнениям, к которым относится триклозан. Максимальная адсорбционная емкость по триклозану составила 395,2 мг/г в сравнении с 71,5 мг/г у исходного промышленного активированного угля.
|
Получение на месте и эффективная активация Н2О2 для деструкции загрязняющих веществ в присутствии нанопластин восстановленного оксида графена с инкорпорированными Co-MoS2-наносферами
Han M., Lyu L., Huang Y., et al. In situ generation and efficient activation of H2O2 for pollutant degradation over CoMoS2 nanosphere-embedded rGO nanosheets and its interfacial reaction mechanism. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, v. 543, pp. 214–224.
Классический процесс Фентона требует дозирования H2O2. В данном случае сообщается об использовании нового нанокатализатора в виде нанопластин восстановленного оксида графена с инкорпорированными CoMoS2-наносферами, обеспечивающего образование на месте и активацию H2O2. Скорость реакции при его использовании в 21 раз превышает показатель процесса Фентона с традиционными катализаторами. В процессе реакций растворенный кислород восстанавливается до H2O2 с последующей активацией с образованием гидроксильных радикалов. Проведены успешные эксперименты по деструкции органических красителей.
|
Эффективное удаление ионов тяжелых металлов и органических красителей с использованием хитозана функционализированного соединением кукурбит[8]урил
Li Z., Li L., Hu D., et al. Efficient removal of heavy metal ions and organic dyes with cucurbit8uril-functionalized chitosan. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, v. 539, pp. 400–413.
Новый высокоэффективный адсорбент с беспрецедентной адсорбционной емкостью получен прививкой макроциклического кавитанда кукурбит[8]урила к хитозану через образование ковалентных С-N-C-связей. Максимальная адсорбционная емкость составила 1622,7, 1172,7, 1361,9 и 873,6 мг/г для красителей реактивного оранжевого, кислотного синего, реактивного желтого и ионов Pb(II) соответственно. Из многокомпонентного раствора, содержащего красители и Pb(II), степень одновременного извлечения этих веществ составила 97 и 70% соответственно. Проанализирован механизм адсорбции.
|
Магнитный адсорбент в виде оксида графена с иммобилизованными биметаллическими Fe/Cu-наночастицами с высокой эффективностью удаления тетрациклинов
Tabrizian P., Ma W., Bakr A., Rahaman M. S. pH-sensitive and magnetically separable Fe/Cu bimetallic nanoparticles supported by graphene oxide (GO) for high-efficiency removal of tetracyclines. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, v. 534, pp. 549–562.
Наночастицы металлического Fe являются одним из наиболее перспективных материалов для удаления широкого спектра фармацевтических препаратов из воды. Их недостатком, однако, является агрегация и нестабильность. В данном случае для удаления тетрациклинов использованы биметаллические Fe/Cu-наночастицы в матрице оксида графена. Использование биметаллических наночастиц повышает удаление тетрациклинов на 13% в сравнении с наночастицами Fe. Иммобилизация в матрице оксида графена устраняет агрегацию наночастиц и уменьшает их растворение. В оптимальных условиях (рН 5–7) достигается почти полное удаление тетрациклинов за 15 мин. Максимальная адсорбционная емкость составляет 201,9 мг/г.
|
Наночастицы Fe3O4, инкапсулированные берлинской лазурью, для фотохимического обеззараживания воды
Jiang T., Wang Y., Li Z., et al. Prussian blue-encapsulated nanoparticles for reusable photothermal sterilization of water. Journal of Colloid and Interface Science, 2019, v. 540, pp. 354–361.
Разработан композит в виде наночастиц Fe3O4, инкапсулированных берлинской лазурью, для экономичного высокоэффективного обеззараживания воды. В его присутствии достигается полная инактивация клеток бактерий за 15 мин при воздействии солнечного света. Подобные результаты получены для реальных водных проб со сложным бактериальным составом. Магнитный композит может быть извлечен при воздействии внешнего магнитного поля и направлен на повторное использование.
|
Железосодержащие водопроводные осадки в качестве эффективного катализатора и/или носителя в процессе удаления летучих органических веществ
Sanchis R., Dejoz A., Vazquez I., et al. Ferric sludge from process of water purification as an efficient catalyst and/or support for the removal of volatile organic compounds. Chemosphere, 2019, v. 219, pp. 286–295.
Железосодержащие водопроводные осадки подвергают обжигу в атмосфере воздуха и используют в качестве катализатора полного окисления летучих органических веществ толуола, пропана или их смеси. Данные осадки характеризуются большей каталитической активностью в рассматриваемом процессе в сравнении с промышленным оксидом железа в качестве катализатора. Водопроводные осадки могут быть использованы в качестве носителя Pt-катализатора. В этом случае каталитическая активность превосходит данный показатель для традиционного Pt-катализатора на носителе в виде SiO2.
|
Распределение и трансформация синтетических фенольных антиоксидантов на очистных сооружениях в Канаде
Lu Z., Smyth S. A., De Silva A. O. Distribution and fate of synthetic antioxidants in various wastewater treatment processes in Canada. Chemosphere, 2019, v. 219, pp. 826–835.
Проанализировано присутствие 13 фенольных антиоксидантов в 70 пробах сточной воды и 21 пробах осадков 12 очистных сооружений Канады. В аналитической части использована методика сверхэффективной жидкостной хроматографии/тандемной масс-спектрометрии. В исходных сточных водах содержание данных веществ зафиксировано в широком диапазоне 71–3193 нг/л, в сточных водах после очистных сооружений – от значений ниже предела количественного определения до 520 нг/л, в осадках – 479–4794 нг/г. Удаление происходит в результате деструкции и адсорбции осадками. Не выявлено риска для водных организмов в результате сброса сточных вод, содержащих фенольные антиоксиданты.
|
Применение технологии UVOX Redox для обработки воды в плавательных бассейнах. Инактивация микроорганизмов, побочные продукты обеззараживания и удаление микрозагрязнений
Ekowati Y., Ferrero G., Farre M. J., et al. Application of UVOX Redox for swimming pool water treatment: Microbial inactivation, disinfection byproduct formation and micropollutant removal. Chemocphere, 2019, v. 220, pp. 176–184.
Современные технологии обеззараживания воды в плавательных бассейнах хлорированием связаны с проблемами существования хлоррезистентных патогенов (ооцисты Crystosporidium и цисты Giardia) и образования побочных продуктов обеззараживания. Разработана и нашла практическое применение альтернативная технология обеззараживания UVOX Redox, совмещающая озонирование и ультрафиолетовое облучение. Технология обеспечивает степень инактивации спор Bacilus subtilius в пределах 1,4–2,7 log при производительности по воде 20–76 м3/ч. При использовании технологии UVOX Redox после хлорирования уменьшается содержание трихлорметана и дихлоруксусной кислоты, однако в присутствии бромидов происходит смещение в сторону образования бромированных тригалогенметанов и галогенуксусных кислот. Хлорирование обеспечивает удаление многих органических микрозагрязнений на уровне свыше 97%, кроме ибупрофена (60%). При последующей обработке по технологии UVOX Redox удаление ибупрофена повышается. Применение данной технологии позволяет снизить расход хлора с устранением связанных с его использованием проблем.
|
Дистанционно управляемый микродвигатель Януса для адсорбционного удаления Cs из загрязненной воды
Hwang J., Yang H.-M., Lee K.-W., et al. A remotely steerable Janus micromotor adsorbent for the active remediation of Cs-contaminated water. Journal of Hazardous Materials, 2019, v. 369, pp. 416–422.
Разработан микродвигатель с дистанционным магнитным управлением для селективного удаления радиоактивного Cs из загрязненной воды. Мезопористые SiO2-микросферы функционализированы высокоселективным к Cs ферроцианидом Cu. Микродвигатель Януса получен нанесением на поверхность частиц адсорбента ферромагнитного Ni-слоя и слоя Pt-катализатора. Адсорбент-микродвигатель приобретает хаотичное движение в результате выделения микропузырей с Pt-поверхности в присутствии H2O2. Автономное движение адсорбента обеспечивает степень удаления Cs в 8 раз превосходящую показатели стационарного адсорбента. Ферромагнетизм Ni-слоя обеспечивает дистанционное управление движением адсорбента в магнитном поле, при этом скорость движения адсорбента увеличивается в 11 раз. В экспериментах достигнуто стабильное удаление 137Cs на уровне 98%.
|
Показатели анаэробной обработки черных сточных вод, собранных в унитазах различных систем. Возможность извлечения энергии и воды.
Gao M., Zhang L., Florentino A. P., Liu Y. Performance of anaerobic treatment of blackwater collected from different toilet flushing systems: Can we achieve both energy recovery and water conservation. Journal of Hazardous Materials, 2019, v. 365, pp. 44–52.
Черные сточные воды (смывы унитазов) содержат большую часть энергии органических веществ в составе городских сточных вод. При этом черные сточные воды, отобранные в унитазах различной конструкции (традиционные, с разными режимами смыва, вакуумные) характеризуются различными показателями. Приведены характеристики черных сточных вод из унитазов различной конструкции по показателям химического состава, анаэробного сбраживания и структуры микробного сообщества при биохимическом получении метана. Наибольший выход метана 48% получен для традиционного унитаза и унитаза с двойным режимом смыва (5–9 л/смыв), для вакуумного унитаза (0,5–1,2 л/смыв) этот показатель составил только 34%. Причину видят в повышенном содержании свободного аммиака (более 205 мг/л) в смыве унитаза с экономным расходом воды (менее 1,5 л/смыв) и соответствующим ингибированием метаногенеза, в котором преобладают метаногены Methanosarcina. В смыве вакуумного унитаза также выявлены толерантные к аммиаку метаногены Methanoculleus и Methanomicrobiales.
|
|
