Ресурсосберегающие нанотехнологии в водоочистке
Автор: Борисова Оксана Николаевна, Доронкина Ирина Геннадиевна, Феоктистова Валентина Михайловна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов
Статья в выпуске: 2 т.13, 2021 года.
Бесплатный доступ
В работе рассмотрено перспективное направление развития нанотехнологий в области водоочистки и водоподготовки. Во введении показано, проблема в России заключается не в нехватке воды, а в ее качестве, очистка воды необходима для предотвращения загрязнения водных объектов, методы самоочищения не способны справиться с большими нагрузками загрязняющих веществ, многие из которых неизвестны для процессов естественного воспроизводства. Уровень очистки воды зависит от того, насколько она загрязнена и какие вещества в ней содержатся. Использование нанотехнологий в процессах нейтрализации сточных вод (СВ) позволит устранить нерастворимые осадки, отходы химической промышленности и вредные микроорганизмы. Методы и материалы. В настоящей работе применены аналитические методы использования нанотехнологий, все чаще в водоочистке используются нофильтрационные и мембранные методы. Для получения углеродных нанотрубок используются такие методы, как дуговой заряд, абляция и газофазное осаждение. Результаты. Приведены перспективные углеродные наноматериалы, для создания мембран для очистки/обеззараживания/опреснения воды. Показано новое поколение мембран для фильтрации, дезинфекции, опреснения: графен и углеродные нанотрубки - эти элементы являются абсолютно новыми представителями класса наноматериалов. Обсуждение. Установлено, что такие мембраны характеризуется не только высокой скоростью пропускания воды, но и исключительной селективностью. Такие мембраны особенно перспективны для биомедицины, поскольку большие мембраны необходимы для процессов нанофильтрации или опреснения. Выводы. Рассмотрены новые экологические, ресурсосберегающие технологии, которые приведут к совершенствованию научно-технической, производственной и коммерческой деятельности, которая через практическое использование идей и изобретений приведет к созданию и внедрению лучших продуктов, технологий и любых технических организационных решений. Одним из наиболее перспективных направлений развития нанотехнологий в области водоочистки и водоподготовки является мембранная технология с использованием инновационных наноматериалов: графена и углеродистых нанотрубок.
Водоочистка, нанофильтрация, технология, наномембраны, графен, углеродистые нанотрубки
Короткий адрес: https://sciup.org/142226598
IDR: 142226598 | DOI: 10.15828/2075-8545-2021-13-2-124-130
Список литературы Ресурсосберегающие нанотехнологии в водоочистке
- Борисова О. Классификации сточных вод по разным критериям и методы их очистки // Водоочистка. – 2019. – № 3. – С. 57–61.
- Шубов Л.Я., Борисова О.Н., Доронкина И.Г. Технология сточных вод. Контроль качества окружающей среды // Учебное пособие по дисциплине «Инженерная защита окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления». – специальность «Инженерная защита окружающей среды»: электронное издание. – Москва, 2013. – № 0321401109.
- Шубов Л.Я., Борисова О.Н., Доронкина И.Г. Технологии сточных вод (инженерная защита гидросферы) // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. – 2010. – № 6. – С. 2–128.
- Шубов Л.Я., Борисова О.Н., Доронкина И.Г. Повышение экоэффективности технологии очистки сточных вод // Водоочистка. – 2016. – № 11. – С. 26–32.
- Доронкина И.Г., Борисова О.Н. Эколого-экономическая эффективность технологических процессов очистки сточных вод // Сервис в России и за рубежом. – 2015. – Т. 9, № 4 (60). – С. 112–121.
- Шубов Л.Я., Борисова О.Н., Доронкина И.Г. Повышение экоэффективности технологии очистки сточных вод // Сервис в России и за рубежом. – 2014. – № 1 (48). – С. 153–162.
- Доронкина И.Г., Борисова О.Н. Очистка сточных вод современного города / Славянский форум. – 2020. – № 2 (28). – С. 146– 158.
- Шайтура С.В. Гибридные системы // Интеллектуальные системы и технологии Шайтура С.В. – Бургас: Институт гуманитарных наук, экономики и информационных технологий. – 2016. – С. 63–82.
- Шайтура С.В. Миссия выполнима // Славянский форум. – 2012. – № 1 (1). – С. 47–52.
- Шайтура С.В. Нейронные сети / Интеллектуальные системы и технологии Шайтура С.В. – Бургас: Институт гуманитарных наук, экономики и информационных технологий. – С. 47–62.
- Шайтура С.В. Природоохранные технологии – основа седьмого технологического уклада // Конструкторское бюро. – 2017. – № 3 (128). – С. 12–14
- Kremena Stereva, Shaytura S.V. Using The Terrestrial Laser Scanning Technology For Detection Of Cracks In Rock Massifs. Slavic Forum. 2021;1(31):241-247.
- Stereva Kremena, Postolovski A., Shaytura S.V. Using Mobile Laser Scanning In Road Safety Repair And Audit. Slavic Forum. 2021;1(31):248-257.
- Bokareva E.V., Silaeva A.A., Borisova O.N., Doronkina I.G., Sokolova A.P. Аnalysis of the world and russian e-commerce market: development trends and challenges. International Journal of Engineering and Technology(UAE). 2018;7(4.38):387-392.
- Borisova O.N., Silayeva A.A., Saburova L.N., Belokhvostova N.V., Sokolova A.P. Тalent management as an essential element in a corporate personnel development strategy. Academy of Strategic Management Journal. 2017;16(S1):31-46.
- Доронкина И.Г., Борисова О.Н. Ионообменные технологии очистки сточных вод с использованием ионитов // Наука, образование, производство в решении экологических проблем (Экология–2020): материалы XVI Международной научно-технической конференции. – Уфа. – 2020. – С. 291–296.
- Иванов Л.А., Борисова О.Н., Муминова С.Р. Изобретения в области нанотехнологий, направленные на решение практических задач. Часть I // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Т. 11, № 1. – С. 91–101. – DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-1-91-101.
- Иванов Л.А., Капустин И.А., Борисова О.Н., Писаренко Ж.В. Изобретения, основанные на использовании нанотехнологий, позволяют получить принципиально новые технические результаты. Часть II // Нанотехнологии в строительстве. – 2020. – Т. 12, № 2. – С. 71–76. – DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-2-71-76.
- Baumgartner H. Nanopores for clean drinking water. Environment. Nanotechnology. 2010;3:18–20.
- Каграманов Г., Свитцов А., Каширина О. Нереализованный потенциал. Мембранная технология в мире и в России // Вода Magazine, 2013, № 11.
- De Volder M. F. L., Tawfick S. H., Baughman R. H., Hart A. J. Carbon nanotubes: present and future commercial applications. Science. 2013;339:535–539.
- Вигдорович В.И., Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Наноструктурированные материалы и технологии. Современное состояние, проблемы и перспективы // Вестник ТГТУ. – 2007. – Т. 13, № 4, Препринт № 22, Рубрика 02. – С. 1–40.
- Fornasiero F., Park H. G., Holt J. K., Stadermann M., Grigoropoulos C. P., Noy A. and Bakajin O. Ion exclusion by sub-2-nm carbon nanotube pores. P. Natl. Acad. Sci. USA. 2008;105:17250–17255.
- Corry B. Water and ion transport through functionalised carbon nanotubes: applications for desalination technology. Energy Environ. Sci. 2011;4:751–759.
- O’Hern S.C., Boutilier M.S., Idrobo J.-C., Song Y., Kong J., Laoui T., Atieh M., Karnik R. Selective ionic transport through tunable subnanometer pores in singllayer graphene membranes. Nano Lett. 2014;14:1234–1241.
- Nair R.R., Wu H.A., Jayaram P.N., Grigorieva I.V., Geim A.K. Unimpeded permeation of water through helium-leak-tight graphenebased membranes. Science. 2012;335:442–444.
- Joshi R.K., Carbone P., Wang F.C., Kravets V.G., Su Y., Grigorieva I.V., Wu H.A., Geim A.K., Nair R.R. Membranes precise and ultrafast molecular sieving through graphene oxide. Science. 2014;343:752–754.
