Магнитная сепарация микропластиков из водных растворов

М.С. Филинкова, Ю.А. Бахтеева, И.В. Медведева, И.В. Бызов, И.А. Курмачев, Н.В. Подвальная1

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
1Институт химии твердого тела УрО РАН, г. Екатеринбург
 

Продемонстрированы возможности эффективной магнитной сепарации микрочастиц полиэтилена (МПЭ), 10-200 мкм, и полиэтилентерефталата (МПЭТ), 5-30 мкм, из чистой воды и водных растворов, моделирующих речную и морскую воду. Сепарация микропластиков происходит в режиме седиментации в неоднородном магнитном поле при добавлении к воде биосовместимых композитных наночастиц на основе магнетита (МНЧ), 14 нм, образующих гетероагрегаты с частицами пластика. При использовании наночастиц магнетита, с поверхностью, функционализированной оксидом кремния и аминогруппами, в концентрации 0,01 г/л достигается 80% извлечение из воды МПЭ и МПЭТ, а функционализированной хитозаном или желатином, в концентрации 0,002 г/л, эффективность извлечения МПЭТ из воды составляет 98%. Результаты могут быть использованы для разработки нового метода пробоподготовки для анализа воды на присутствие микропластиков, а также в перспективе – для очистки воды от микропластиков.

 
 
Рис. 1. Схема эксперимента по магнитной седиментации микропластиков.

 

 

Публикации

  1. Design and application of environmentally friendly composite magnetic particles for microplastic extraction from water media / Iu.A. Bakhteeva, M.S. Filinkova, I.V. Medvedeva, N.V. Podvalnaya, I.V. Byzov, S.V. Zhakov, M.A. Uimin, I.A. Kurmachev. – Текст: непосредственный // Journal of Environmental Chemical Engineering. — 2024. — V. 12. — P. 113287—113296.

  2. Агрегатообразование и магнитная сепарация микрочастиц полиэтилена из водных растворов / М.С. Филинкова, Ю.А. Бахтеева, И.В. Медведева, И.В. Бызов, А.С. Минин, И.А. Курмачев // Коллоидный журнал. – 2024. Т. 86 (6).

  3. M.S. Filinkova. Magnetic sedimentation of polyethylene microparticles in water media. – Текст: непосредственный / M.S. Filinkova, Iu.A. Bakhteeva, I.V. Medvedeva // The Second Intern. Conf. “Microplastics in Polymer Science”, Russia, 05.10.2024, ISBN: ISSN:0, Сборник тезисов, Великий Новгород: НовГУ, 2024.- 89 c.

 

Работа выполнена по темам «Магнит» 122021000034-9, «Давление» 122021000032-5, при частичной поддержке молодежного научного проекта ИФМ УрО РАН (проект №М9-23)