Naukowcy związani z Uniwersytetem Śląskim w Katowicach opracowali sposób otrzymywania specjalnych membran z tlenku grafenu lub jego pochodnych oraz celulozy, dzięki którym można usuwać śladowe ilości metali ciężkich z roztworu wodnego. Wynalazek został objęty ochroną patentową.
– Membrany, które otrzymaliśmy, mogą być zarówno zastosowane do oznaczania jonów metali, jak ich usuwania z roztworów wodnych. My używamy membran do oznaczania metali ciężkich: po przepuszczeniu roztworu przez membranę jony metali mogą być wymywane i oznaczane technikami spektroskopii atomowej – powiedział w piątek PAP prof. Rafał Sitko, kierownik Pracowni Analitycznych Metod Spektroskopowych w Instytucie Chemii UŚ.
Znane dotychczas rozwiązania opierały się na wykorzystaniu grafenu. Otrzymane w ten sposób materiały wykazywały jednak o wiele mniejsze właściwości adsorpcyjne w odniesieniu do jonów metali ciężkich. Ponadto do ich produkcji potrzebne były związki toksyczne, co znacznie komplikowało sposób ich otrzymywania.
Dzięki rozwiązaniu zaproponowanemu przez naukowców związanych z Instytutem Chemii Uniwersytetu Śląskiego, produkcja membran z tlenku grafenu lub jego pochodnych i celulozy jest mniej skomplikowana, szybsza i tańsza, pozwala też uzyskać jednorodne materiały o dobrych właściwościach adsorpcyjnych. Są one trwałe i stabilne nie tylko w kwaśnym i obojętnym środowisku, lecz również w środowisku zasadowym, co do tej pory było niezwykle trudne do osiągnięcia. Mogą być też wielokrotnie regenerowane.
– Nie jesteśmy technologami, więc trudno nam się wypowiadać o produkcji membran na dużą skalę. Produkcja jest jednak prosta i wymaga tanich odczynników. Sprowadza się do otrzymania jednorodnej zawiesiny tlenku grafenu i celulozy – poprzedzonego rozpuszczeniem celulozy i jej wytrąceniem w obecności tlenku grafenu – oraz osadzeniu na podłożu na drodze sączenia próżniowego. Tlenek grafenu, niezbędny do produkcji membran, otrzymywany jest z grafitu na drodze utleniania. Jest to stosunkowo prosty proces wymagający tanich odczynników. Czasochłonne jest oczyszczanie tlenku grafenu polegające na wielokrotnym przemywaniu i wirowaniu. Podsumowując, w warunkach laboratoryjnych cały proces jest prosty – wyjaśnił prof. Sitko.
Współautorem sposobu otrzymywania membran z tlenku grafenu lub jego pochodnych i celulozy jest doktorant z Instytutu Chemii UŚ mgr Marcin Musielak.
źródło: PAP – Nauka w Polsce, Anna Gumułka
