НОВОСТИ. Питание и здоровье
Точную концентрацию красителя, необходимого для очистки вод, впервые определили учёные
Исследователи НИТУ МИСИС совместно с коллегами из Китая впервые разобрались в механизмах точного определения концентрации метиленового синего – красителя, который широко используется в медицине и фотокатализе. На основе полученных данных, ученые предложили новый перспективный фотокатализатор для очистки вод от органических загрязнителей – он нетоксичен и обладает высокой стабильностью свойств. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials.
Загрязнение воды отходами химической и фармацевтической промышленности принимает угрожающие масштабы для всего живого на Земле. Одним из эффективных способов очистки воды является разрушение вредных органических соединений под действием солнечного света в присутствии фотокатализаторов – материалов, которые ускоряют этот процесс. Поэтому разработкой эффективных фотокатализаторов занимаются многие лаборатории по всему миру.
Ученые НИТУ МИСИС и университета Фудань (Китай) изучали фотокаталитическую активность наночастиц гексагонального нитрида бора, допированного кислородом (h-BNOx). Активность этих частиц оценивалась по скорости разрушения органического красителя – метиленового синего. Для этого использовался метод оптического поглощения света, основанный на взаимосвязи яркости окраски раствора от концентрации МС, то есть чем меньше окраска раствора, тем меньше концентрация красителя.
«Метиленовый синий (МС) – краситель, который широко используется как в медицине – для фотодинамической терапии рака, так и в фотокатализе, как тестовый материал в разработке фотокатализаторов для очистки воды от органических загрязнителей и оба этих применения требуют точного определения концентрации МС в растворе», – рассказал старший научный сотрудник научно-исследовательского центра «Неорганические наноматериалы» НИТУ МИСИС Андрей Матвеев.
В ходе исследований неожиданно были обнаружены два новых фактора, которые ранее не учитывались другими исследователями при разработке фотокатализаторов. Оказалось, что окраска раствора МС отклоняется от прямой в области концентраций от 3,33 до 4,00 мг/л.
«Это происходит в результате образования агломератов молекул МС и вносит погрешность в определение концентрации МС до 1 мг/л, что существенно как для биомедицинских применений, так и для оценки эффективности фотокатализатора», – отметил Андрей Матвеев.
Второй неожиданный результат – оказалось, что яркость растворов МС падает при облучении светом и этот процесс очень чувствителен к температуре – чем выше температура, тем быстрее происходит обесцвечивание растворов МС.
«Известно, что МС разлагается при облучении светом, однако мы впервые обнаружили очень сильное влияние температуры на этот процесс. Это неожиданно, поскольку МС не разлагается при нагреве без облучения светом. Фоторазложение МС происходит в результате самоиндуцированного распада метиленового синего, то есть при облучении светом в широком диапазоне спектра МС генерирует активные частицы (радикалы), которые его же и разрушают. Следует отметить, что этот эффект также не учитывался в целом ряде ранее опубликованных статей, что привело к завышенным оценкам фотокаталитической активности исследованных в них материалов», — пояснил Андрей Матвеев.
Далее, приняв во внимание все особенности МС при его облучении светом и нагреве, ученые исследовали наночастицы оксинитрида бора (BNOx) в качестве нового фотокатализатора для очистки воды от органических загрязнений, таких как красители или антибиотики, используемые в текстильной промышленности, парфюмерии и биомедицине.
«Оказалось, что наночастицы h-BNOx проявляют рекордную фотокаталитическую активность в УФ-диапазоне среди фотокатализаторов, несодержащих металлы. При этом они нетоксичны и обладают высокой стабильностью свойств. Синтез этих наночастиц разработан в НИЦ НН и может быть организован в промышленных масштабах. Вот так, через тернии к солнцу, и развивается наука», — отметил Андрей Матвеев.
В дальнейшем ученые планируют приступить к исследованиям МС, адсорбированного на нитриде бора в качестве терапевтического агента в фотодинамической терапии злокачественных новообразований.
Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда (№21-49-00039).
Читайте также
Популярность аналогов мяса на растительной основе растет с каждым годом, но лишь немногие ученые оценивают влияние этих продуктов на здоровье...
Остеоартрит — дегенеративное заболевание суставов, от которого страдают более 240 миллионов человек во всем мире. Заболевание характеризуется болью, скованностью и припухлостью...
По словам главного врача-гериатра Депздрава Москвы Надежды Рунихиной, пожилым людям полезно пить кофе. Включение кофе в рацион помогает в профилактике рака...
Врач-диетолог Татьяна Мещерякова: употребление большого количества кофе может лишить организма нужных ему витаминов...
Онколог Магомедова призвала есть грейпфруты и брокколи для профилактики рака
Онколог Хамис Магомедова рассказала, что регулярное употребление цитрусовых...
Галантные ученые из Франции провели элегантное исследование. 52-м прекрасным дамам и 52-м кавалерам предложили на завтрак эксперимент. Одним разрешили выбрать с утра...
Средиземноморская диета давно считается одной из самых полезных диет. Она снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и других хронических болезней...
Когда врач сообщает пациенту, что у него фибрилляция предсердий — нерегулярный и часто учащенный сердечный ритм, который может привести к инсульту, образованию тромбов...
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале EClinicalMedicine, группа китайских ученых провела систематический обзор и метаанализ, чтобы понять взаимосвязь между...
ЧЕТЫРЕ ГЛАВНЫХ ПРИЗНАКА: КАК ОТЛИЧИТЬ МИГРЕНЬ
«У вас бывает мигрень? - Слава богу, нет. - Заведите! Всякий современный человек...
Считается, что самые авторитетные эксперты и самые большие почитатели чая — британцы. Их традиционные чаепития известны далеко за пределами страны...
Ревматолог Коршунова: молочные продукты снижают риск переломов у пожилых
Частой причиной переломов у пожилых людей является остеопороз, одним из факторов риска...
САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
- Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
- Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
- Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
- Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
- Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
- О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
- Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
- Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
- Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
- Врожденные аномалии и пороки развития
- Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
- КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
- Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
- Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
- Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
- Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
- Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
- Лечение марганцовкой
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом
- Медицинские информационные системы.Информационная система для интегрального фармацевтического и здравоохранного мониторинга
- Подходы к оперативному лечению костно-хрящевых экзостозов
- Фармацевтическая опека
- Повреждения при родах
- Курение марихуаны влияет на потенцию
- Инциденталома надпочечников
- Почему противозачаточные увеличивают грудь?
- Применение индинола и эпигаллата при аденомиозе
- Су-Джок терапия
- Отдых на море: польза, лечение и... вред