Невидимые стражи: металлоорганические клетки на передовой борьбы с загрязнением воды

Проблема загрязнения воды, усугубляемая попаданием в нее химических веществ из повседневных товаров, таких как лекарства и косметика, достигла критической отметки. Эти соединения, не подвергающиеся естественному разложению, накапливаются в водоемах, оказывая разрушительное воздействие на экосистемы и, в конечном итоге, на здоровье человека.
Невидимые стражи: металлоорганические клетки на передовой борьбы с загрязнением воды
Изображение носит иллюстративный характер

Группа ученых из Университета Манчестера разработала новаторский метод решения этой проблемы. Они создали металлоорганические клетки (МОК), способные эффективно захватывать и удалять вредные молекулы из воды. Это открытие знаменует собой существенный прорыв, поскольку до этого момента применение МОК было ограничено химическими растворителями, в то время как их использование в реальных водных системах оставалось невозможным.

В основе технологии лежат крошечные, полые структуры – металлоорганические клетки. Они состоят из металлических ионов, соединенных органическими молекулами. Конфигурация структуры напоминает пирамиду с полостями, которые действуют как своеобразные ловушки для загрязняющих веществ.

Ключевым аспектом разработки является обеспечение совместимости МОК с водой. Для этого ученые добавили к структуре химические группы, называемые сульфонатами. Это позволило клеткам растворяться в воде и, таким образом, взаимодействовать с загрязнителями.

Механизм захвата основан на эффекте гидрофобного связывания. Молекулы загрязняющих веществ, стремясь избежать контакта с водой, «прилипают» к внутренней поверхности МОК, образуя прочное соединение. Это обеспечивает высокую селективность процесса, позволяя удалять вредные вещества, не затрагивая другие соединения.

Разработанный метод обладает огромным потенциалом. Он позволяет создавать разнообразные водорастворимые МОК, отличающиеся размером и свойствами, что открывает перспективы для очистки воды от различных типов загрязнителей.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports Physical Science, стало результатом работы аспиранта Джека Райта под руководством доктора Имоджен Ридделл, исследователей из Университета Манчестера.

В перспективе, ученые планируют расширить возможности применения МОК для захвата более широкого спектра загрязняющих веществ. Ведутся работы по разработке надежных методов переработки самих МОК, обеспечивая их повторное использование и минимизируя воздействие на окружающую среду.

Помимо очистки воды, исследователи рассматривают возможность использования МОК в разработке «зеленых» катализаторов и систем доставки лекарств. Это подчеркивает универсальность и значимость данного открытия, имеющего потенциал для применения в различных областях.

Разработка нового метода очистки воды с использованием металлоорганических клеток является важным шагом на пути к созданию устойчивых технологий, способных защитить водные ресурсы от загрязнения и обеспечить здоровье будущих поколений.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка