В рамках первого этапа международной практики, проводимой Учебно-научным центром ОИЯИ, студенты Британского университета в Египте и Каирского университета совместно с сотрудниками сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ выполнили работу по извлечению редкоземельного элемента Tb (тербий) из сточных вод, используя два типа сорбентов: наночастицы In2O3 (оксид индия) и биологический сорбент Arthrospira platensis (спирулина).
По результатам работ была подготовлена научная статья, опубликованная в сентябре этого года в журнале Nanomaterials.
В настоящее время тербий широко применяется в производстве компонентов смартфонов, ноутбуков, сенсоров и телевизоров и других электронных устройств, а также является ключевым компонентом люминесцентных ламп. Одновременно с ростом спроса на тербий со стороны промышленных предприятий значительно увеличилось количество электронных отходов, содержащих этот элемент. Кроме того, добыча полезных ископаемых, нерегулируемое размещение отходов и отсутствие надлежащих процессов переработки способствуют достаточно высокому содержанию редкоземельных элементов в сточных водах – от 1 до 200 мг/л. Поэтому перед учеными всего мира сегодня стоит крайне важная задача: найти эффективные, экологически чистые и дешевые методы извлечения тербия из отходов и сточных вод.
Сейчас одним из наиболее популярных методов извлечения металлов является биоадсорбция: ввиду ее простоты, дешевизны и высокой адсорбционной способности биосорбентов. Более того, в качестве сорбентов могут использоваться материалы, полученные из сельскохозяйственных или биотехнологических отходов.
Часто возникает вопрос, какие адсорбенты – биологические или специально синтезированные – более пригодны для крупномасштабного промышленного применения. Ответ на данный вопрос попытались найти сотрудники ЛНФ совместно со студентами из Каира.
«Начиналось все с обычной практики, в ходе которой, казалось бы, студенты должны познакомиться с нашими методами, получить теоретические знания. Но ребята оказались очень заинтересованные, и мы пошли дальше, – рассказывает начальник сектора нейтронного активационного анализа и прикладных исследований ЛНФ ОИЯИ Инга Зиньковская. – Ислам Гомаа, студент Британского университета в Египте, привез с собой оксид индия, который был синтезирован им и его коллегами из Университета Хаиля Саудовской Аравии, Порт-Саидского университета, Университета Суэцкого канала Египта и Кливлендского государственного университета США. У Сабы Атреес из Каирского университета был некоторый опыт с биологическими объектами. Мы решили провести работу, сравнив сорбент Ислама с тем, который мы традиционно используем, – спирулиной. За две недели плодотворной работы мы успели провести эксперименты, обсчитали экспериментальные данные: ребятам это нужно было, потому что они готовили отчет по результатам практики. А затем решили довести этот отчет до статьи. Публикация вышла в сентябре этого года в журнале Nanomaterials».