Исследователи из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST, Саудовская Аравия) создали тонкопленочную композитную мембрану из экологически чистых материалов: панцирей креветок, растительных экстрактов и переработанного пластика. Разработка может заменить традиционные мембраны-фильтры, созданные из продуктов ископаемого топлива, сообщает пресс-служба KAUST. Ее описание появилось в журнале Green Chemistry.
Тонкопленочные композитные мембраны широко используются в таких областях, как очистка сточных вод и производство химикатов. Они включают в себя пористую подложку, покрытую ультратонким слоем, содержащим наноразмерные поры, которые могут задерживать молекулы и крошечные частицы, пропуская при этом жидкие растворители.
Команда сделала пористую подложку из переработанного пластика и покрыла ее натуральным нетоксичным полимером под названием хитозан, полученным из панцирей креветок. Чтобы преобразовать хитозан в нанопористую мембрану, ученые «сшили» его полимерные цепи, используя 2,5-фурандикарбоксальдегид (FDA) – молекулу, полученную из растительных отходов с помощью эко-процессов. В качестве растворителя для этой реакции выбрали эвкалиптол, полученный из листьев эвкалиптового дерева. Ученые также использовали более экологичный катализатор как альтернативу агрессивным соединениям, с помощью которых обычно ускоряют образование поперечных связей.
В эксперименте через новую мембрану пропустили ацетон, который содержал молекулы полистирола разной длины и молекулу меньшего размера. Ацетон проходил сквозь новую мембрану с той же скоростью, что и сквозь обычные аналоги.
Мембрана может отфильтровывать молекулы, эквивалентные по размеру красителям или активным фармацевтическим ингредиентам, добавляют авторы работы. Поэтому эта мембрана применима для биомедицинской, текстильной, фармацевтической или пищевой промышленности.
[Иллюстрация: ORIGINAL ARTWORK CREATED BY HASSAN TAHINI, KAUST]
