Десятиклассницы столичной школы № 2065 под руководством учителя химии, кандидата химических наук Любови Оболенской в рамках сотрудничества с Кольским научным центром РАН создали качественно новый метод очистки воды. Первые результаты оказались весьма убедительными – вода из загрязненной речной стала чистой, питьевой.
Все школьные научные проекты, которыми занимаются ученики Любови Оболенской, начинаются с практической задачи: создать гель от ожогов борщевиком, негорючий полиэтилен, дрон с «сенсорным носом» для поиска тлеющих торфяников. Так было и на этот раз. Проблема лежала на поверхности: в Новой Москве, где находится школа № 2065, ухудшились органолептические свойства реки Ликова.
Любовь Николаевна предложила ученицам 10 медицинского класса Вазире Исмоиловой и Дарье Славновой очистить воду с помощью синтезированного в Кольском институте РАН аналога минерала иванюкита, который состоит из оксида титана и кремния.
Наночастицы диоксида титана успешно применяются в мире для очистки воды и воздуха, при нанесении их на стекла и стены зданий защитный слой предохраняет эти поверхности от пыли и грязи. А вот с водой есть сложность. Вредные вещества, растворенные в ней, хорошо адсорбируются и разрушаются под действием света (т.е. фотокаталитически), однако сам диоксид титана, после того, как он выполнил свою функцию, убрать из воды довольно непросто, он остается в ней в виде белого порошка.
Именно проблемой удаления фотокатализатора из очищенной воды и занялись десятиклассницы. Любовь Оболенская дала им подсказку из своей же практики. Когда добровольная пожарная команда, членом которой является учитель химии, занималась сбором разлитых с поверхности реки нефтепродуктов, то для оптимизации процесса в древесные гранулы лигнина, впитывающие в себя нефть, был введен магнитный компонент. Достаточно было провести по поверхности воды металлическими граблями как намагниченные гранулы сами прилипали к ним.
Аналогично решили поступить и с частицами иванюкита. Их «апгрейдили», добавив к каждой по ядру из наномагнетита Fe3O4. Школьницы как раз занимались синтезированием этих частиц и исследовали сохранность фотокаталитических свойств.
Опыты на достаточно большом объеме воды – до 5 литров – показали, что исследователи мыслили в правильном направлении: после очистки вода стала нормальной на вкус, в чем педагог убедилась лично, и по данным спектрофотометрии мутность уменьшилась.
Работа продолжается – школьницы экспериментируют с кристаллической решеткой синтезированной частицы, добиваясь такого эффекта, чтобы процесс фотокатализа шел при обычном дневном свете, без участия ультрафиолета и ультразвука (сейчас диоксид титана удаляет из воды вредные вещества с помощью сонофотокатализа). Но уже проект высоко оценили в научном сообществе, например, в РХТУ им. Менделеева, а также в Институте общей и неорганической химии (ИОНХ), где десятиклассницы представили свою разработку на научной конференции.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал и читайте нас в соцсетях: Vk, Одноклассники, Яндекс.Дзен.
