Учёные Тульского государственного университета проведут исследование по созданию датчика для воды, способного быстро и точно обнаруживать и обезвреживать ядовитое вещество. Об этом сообщила пресс-служба университета.
Современные технологии и новые материалы могут создавать дополнительные угрозы для экологии. Одна из таких скрытых опасностей — гидроксиламин, высокотоксичное вещество, используемое на крупных предприятиях. Его избыток в сточных водах представляет потенциальную угрозу для природных экосистем, поэтому необходим постоянный контроль уровня этого соединения.
Существующие методы анализа сложны, трудоёмки и нередко ошибочны, принимая гидроксиламин за другие вещества. Учёные БиоХимТехЦентра ТулГУ предложили провести исследование, взяв за основу игольчатый нефтяной кокс — грубый твёрдый отход переработки нефти.
Проект получил грант по итогам конкурса 2026 года в рамках приоритетного направления «Поддержка молодых учёных». Авторы под руководством ведущего научного сотрудника лаборатории экологической и медицинской биотехнологии ТулГУ, кандидата химических наук Дарьи Лавровой применили метод «сверху-вниз», основанный на контролируемом расщеплении структурированных углеродных материалов. С помощью специальных окислителей, в том числе безопасной перекиси водорода, учёные расщепляют структуру кокса до мельчайших частиц — углеродных точек.
«При таком способе почти не остаётся токсичных отходов, что само по себе забота об экологии, а кроме того, получается очень чистый материал. Вторая задача — научить выявлять гидроксиламин среди тысяч других молекул. Для этого на поверхность углеродных точек помещают специальную молекулу-ловушку — индигокармин. В результате возникает синергетический эффект. Гибридный материал улавливает молекулы гидроксиламина моментально, буквально в ту же секунду, как только они оказываются рядом», — рассказала Дарья Лаврова.
Один из эффектов разработки — экспресс-детекция: о загрязнении можно узнать через секунды, просто погрузив датчик в воду. Сенсор срабатывает при низком напряжении. Другой эффект — утилизация: тот же самый материал может не только сигнализировать об опасности, но и помогать разрушать токсин, очищая воду.
Задача научной группы — создать цифровой помощник синтеза. С помощью специальных программ и квантово-химического моделирования учёные исследуют, как молекула ложится на поверхность наночастицы и как это влияет на чувствительность датчика. В перспективе может быть создан идеальный нанощит, чтобы каждая новая партия датчиков работала безупречно.
Исследователи поставили цель создать действующий макет сенсора. Его будут тестировать сначала в искусственно загрязнённой воде, а затем и в реальных пробах. Таким образом, все заинтересованные предприятия получат новую технологию экологического мониторинга.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
