А мембрана с аминокислотами очистит морскую воду от бора

Удаление нитратов – не единственная проблема современной водоочистки. Например, при опреснении морской воды наибольшие трудности создают соединения бора. Даже небольшие количества этого элемента в питьевой воде пагубно влияют на почки, печень и нервную систему человека.

В океанах и морях бор в основном существует в виде борной кислоты. Эта небольшая молекула не имеет заряда, поэтому ионоселективные мембраны – например, такие, которые описаны в предыдущей новости –  против нее не эффективны. Обычно к морской воде добавляют щелочь, чтобы сделать молекулу борной кислоты отрицательно заряженной, затем пропускают полученную смесь через мембраны, и наконец, удаляют остатки щелочи и металлов с помощью обратного осмоса. Это делает процесс опреснения более сложным и дорогим.

Альтернативный способ удаления бора из морской воды предложили американские химики под руководством Менахема Элимелеха из университета Райса.

Они изготовили микропористый электрод и покрыли его изнутри кислородсодержащими группами: гидроксильными, карбоксильными и лактатными. К ним добавили аминокислоты, которые селективно связываются с бором – например, дофамин. Как и упомянутые выше ионоселективные мембраны, электрод лучше работает с заряженной формой борной кислоты. Однако, в этом случае проблем с зарядами не возникает: их можно получить прямо в порах электрода простым электролизом воды. При этом удалять остатки обратным осмосом не нужно, поэтому весь процесс становится не только быстрее, но и дешевле примерно на 20%.

В будущем ученые собираются модифицировать эти мембраны и для удаления других соединений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Water.