Ваш город -
Да
Выбрать другой город
От выбранного города зависят цены, наличие товара и способы доставки
Москва
Екатеринбург
Белгород
Владимир
Астрахань
Казань
Владивосток

Бытовые фильтры питьевой воды

Производство, поставка, обслуживание по всей России

В России ученые рассматривают возможность очистки воды искусственными минералами, а в Китае – собираются применять для этих целей инновационные мембраны

« Назад

19.06.2018

При поддержке гранта Российского научного фонда отечественные исследователи спроектировали теоретическую модель, способную прогнозировать возможность создания цеолитов. Авторитетное научное издание опубликовало результаты проведенных экспериментов. В современных условиях искусственные минералы группы цеолитов часто применяются при производстве бытовых фильтров и компонентов промышленных очистных сооружений. Помимо этого, в нефтехимической отрасли они выполняют функции катализаторов.

Из-за особого пористого строения ученые часто называют цеолиты «молекулярным ситом». И действительно, размеры микроскопических пор этих минералов аналогичны размерам молекул. Словно природные губки, цеолиты поглощают и отдают обратно влагу и иные жидкие вещества. Об уникальных свойствах искусственных минералов ученые впервые узнали еще в восемнадцатом веке. К настоящему времени обнаружено порядка четырех десятков разновидностей этой группы, которые успешно используются в промышленности и для решения различных бытовых задач. К примеру, многие производители используют цеолиты при создании бытовых фильтров для воды. Однако прогресс не стоит на месте, и с появлением новых технологий возникает необходимость в создании новых цеолитов. В результате, на сегодняшний день ученым удалось создать свыше двухсот искусственных видов. Организаторы эксперимента пошли дальше и разработали теорию, способную предсказывать физические характеристики будущих цеолитов. До этого момента подбор материалов и способов их создания не имел четкой последовательности и осуществлялся спонтанно.

«Во всем мире над разработкой цеолитов с конкретно заданными характеристиками трудятся многие крупные лаборатории. Научно-исследовательские центры затрачивают массу усилий на создание новых аналогов цеолитов. Но синтезировать данное вещество очень сложно. Отсутствие проверенных теоретических методов, позволяющих составлять точные прогнозы в отношении условий и материалов, является основной причиной ежегодного синтеза пяти-семи новых цеолитов», — отметил участник исследовательской группы, Владислав Блатов.

Одной из последних разработок ученых стала новая математическая методика отображения структур пористых материалов. Также для сборки каркаса цеолита был создан специальный компьютерный алгоритм, в основу которого положен принцип популярного конструктора LEGO. Не собираясь останавливаться на достигнутом, ученые пошли дальше и применили вышеописанные наработки в создании теории для точного предсказания основных параметров синтеза искусственного минерала. В рамках проведенного исследования было проанализировано значительное количество (свыше 300000) «гипотетически возможных» цеолитов, существовавших лишь в теории, но не полученных в реальности.

«Нам удалось выяснить, что основная часть подобных «претендентов» не имеет шансов на создание – сборка их достаточно длительна и сложна, а значит, синтез либо нецелесообразен, либо невозможен», — уточнил один из участников эксперимента.

Тем не менее, при помощи нового компьютерного алгоритма ученые смогли выделить несколько десятков пригодных для дальнейшего синтеза «кандидатов», составили перечень компонентов, которые следует включить в реакцию.

Исследователи возлагают большие надежды на эту теоретическую разработку, считая ее важным шагом в сторону снижения стоимости и увеличения скорости создания новых перспективных цеолитов. В ближайшем времени ученые собираются продолжить работу над теоретической и практической составляющими этого исследования. Планируется разработка нового компьютерного алгоритма, направленного на выявление всех возможных вариантов сборки цеолитов из указанных «кирпичиков». Сейчас ведется подготовка к созданию искусственного минерала из гипотетически спрогнозированного.

В разработке инновационных методик очистки воды также активное участие принимают китайские ученые. Так, под предводительством Чжан Линя (профессора одного из местных ВУЗов) исследователям удалось разработать новую мембрану, обладающими выраженными очистными свойствами. Структура материала позволяет эффективно задерживать соли и прочие нежелательные включения.

Инновационная мембрана состоит из наночастиц, имеющих форму трубок и ячеек. Важной особенностью изобретения является значительное увеличение скорости очистки воды – процесс проходит в четыре раза быстрее. По итогам проведенных тестирований ученым удалось доказать, что материал подходит для применения в любых современных системах очистки – в бытовых, промышленных и даже в городских сооружениях водоподготовки. В настоящее время проект находится на стадии перехода к внедрению в массовое производство.


Ваш город - Санкт-Петербург?