Найден новый способ для очистки жидкостей

Исследователи Университета ИТМО и Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе разработали новый пористый материал на основе диоксида кремния. Благодаря высокой удельной площади поверхности и биосовместимости он может применяться для очистки газов и жидкостей от токсичных примесей, а также в качестве платформы для доставки лекарств, сообщили в пресс-службе ИТМО.

— Разработанный нами материал значительно превосходит многие существующие оксидные аналоги и по ряду характеристик сопоставим с графеном. Его удельная площадь поверхности достигает 2,5 тысяч м²/г. Это удалось благодаря жидкостному химическому синтезу: на молекулярном уровне мы смешали органические и неорганические компоненты, а затем бережно удалили органическую часть. В результате получилась ажурная пористая структура с тонкими стенками, — отметил профессор Нового физтеха ИТМО, ведущий научный сотрудник ФТИ Михаил Рыбин.

Материалы с большой удельной площадью поверхности востребованы в очистке газов и жидкостей от ионов тяжелых металлов и токсинов, в катализе, создании суперконденсаторов и сенсоров, а также в медицине для доставки лекарств. Ранее для этих целей часто использовался пористый углерод, обладающий площадью поверхности около 3 тысяч м²/г. Однако он неустойчив к окислению и горению, может быть токсичен и гидрофобен. Более безопасные цеолиты уступают по удельной поверхности.

Новый кремниевый материал лишён этих недостатков. Он биосовместим, не токсичен и экологически безопасен, устойчив к высоким температурам и агрессивным средам, хорошо взаимодействует с водой и способен образовывать стабильные водные суспензии. Кроме того, структура легко поддаётся модификации под разные задачи.

— Сейчас мы изготовили первые образцы весом около 1 грамма и готовимся масштабировать производство для дальнейших исследований. В ближайшее время материал будет передан коллегам для изучения в прикладных областях — в медицине и системах фильтрации, — сообщили в пресс-службе ИТМО.

Уникальные свойства нового материала открывают перспективы его использования в очистных системах, медицинских технологиях, сенсорах и других высокотехнологичных отраслях.