p Cientistas da South Ural State University estão empenhados na criação de um absorvente de carbono multifuncional. O material será capaz de absorver vários tipos de substâncias nocivas produzidas na produção industrial e absorver seletivamente substâncias orgânicas individuais. O sorvente original pode ser direcionado aos poluentes mais perigosos, cuja absorção será uma prioridade para ele. Neste tópico, um artigo científico foi publicado na revista Refratários e cerâmicas industriais . p Os cientistas já patentearam um adsorvente de carbono de ação seletiva em relação ao fenol - uma substância orgânica que tem efeito tóxico no meio ambiente e na saúde humana. O fenol pertence à segunda classe de perigo, penetrando facilmente no corpo através da pele e pulmões, afetando adversamente o funcionamento dos sistemas nervoso e cardiovascular. A tarefa essencial que os cientistas se propõem é desenvolver materiais que, em volumes máximos, "absorvem" tipos específicos de impurezas tóxicas que entram no meio ambiente.

p “Estamos engajados em sorventes de carbono. De acordo com conceitos modernos, a estrutura porosa é responsável por sua adsorção, isto é, macroporos e microporos do material. Se os tamanhos dos poros forem relativamente iguais ao tamanho das moléculas, o material obterá boas propriedades de absorção. Em outras palavras, moléculas de uma substância prejudicial penetram na estrutura do sorvente e permanecem nele. Contudo, o problema principal é que moléculas de várias substâncias de tamanho semelhante são sorvidas em um caso e não no outro. Além disso, se em um material de carbono houver dois poros de tamanho semelhante, então, em uma das adsorções de alguma substância pode ocorrer, mas no outro, adsorção não é observada. Esta é a principal contradição da teoria atual, "diz Alexander Soldatov, candidato de ciências técnicas, professora assistente de segurança da vida do Instituto Politécnico do SUSU.

p Os cientistas partem do pressuposto de que a estrutura porosa definitivamente afeta a adsorção, mas a estrutura química de sua superfície considera a contribuição mais significativa para a capacidade de adsorção de um sorvente de carbono. Dependendo da estrutura do material de carbono, exibirá propriedades sorventes em relação a uma classe particular de compostos orgânicos em uma extensão mais ampla ou menor.

p A respeito disso, a equipe científica estuda vários sorventes, avaliando suas propriedades sorventes, e, em seguida, modificar quimicamente a estrutura da superfície do material. Próximo, um teste do sorvente é realizado, cujo objetivo é verificar se a capacidade de sorção do material aumentou ou não. Do seguinte modo, a estrutura da superfície do sorvente, bem como sua porosidade, determina a eficácia de tal material ao interagir com poluentes.

p A data, experimentos foram conduzidos com várias substâncias nocivas, incluindo fenol, polifenóis, aldeídos, cetonas, poli, e compostos heteroaromáticos, e outros. O estudo mostrou que cada classe de substâncias é absorvida por um sorvente com vários graus de intensidade. A respeito disso, os cientistas se propuseram outra tarefa.

p “Em condições industriais, uma empresa específica possui uma determinada lista (bastante limitada) de poluentes. Com base nisso, podemos produzir sorventes que irão sorver seletivamente um certo grupo de componentes. Uma vez que a capacidade de qualquer material absorvente é limitada, a prioridade para nós é a absorção das substâncias mais perigosas para o meio ambiente. Se o sorvente absorver principalmente algumas substâncias e excluir outras, seremos capazes de limpar de forma mais eficaz, por exemplo, água das impurezas mais prejudiciais. Em outras palavras, seremos capazes de regular a seletividade dos sorventes, gerá-los para a absorção de grupos específicos de substâncias "sob encomenda", "disse Alexander Soldatov.

p Os processos de sorção são usados ​​não apenas para resolver problemas ambientais, mas também na produção industrial. Portanto, os resultados do estudo de absorventes de carbono podem encontrar aplicação tanto na proteção do meio ambiente quanto na produção de vários produtos militares e civis. Sabe-se que a ligação de carbono possui resistência excepcional, e os materiais de carbono com a mesma resistência são muito mais leves do que a maioria dos metais. Além disso, a fibra de carbono reforça e fortalece muitos materiais compostos. Outra possível aplicação representa a criação de novas baterias de sulfeto de lítio, que serão 20-30% mais eficientes do que os usados ​​atualmente.