Инновационные магнитные композиты для селективного удаления предшественников побочных продуктов дезинфекции

Почему это важно

В российской практике водоподготовки, особенно в регионах с высокой минерализацией подземных вод и прибрежных зонах, проблема образования побочных продуктов дезинфекции (ППД) стоит крайне остро. При хлорировании воды, содержащей повышенные концентрации бромид- и иодид-ионов, образуются галогенированные органические соединения, обладающие высокой токсичностью и канцерогенным потенциалом. Существующие методы очистки часто не справляются с селективным извлечением этих анионов на фоне высокого содержания сульфатов и хлоридов, что требует поиска новых сорбционных материалов, способных работать в сложных матрицах.

Что показало исследование

Исследователи представили новый магнитный композит AQBP, модифицированный путем инженерного изменения боковых цепей для прецизионного распознавания и захвата ионов I- и Br-. В ходе сравнительных испытаний с коммерчески доступными смолами (MIEX и D201) материал AQBP продемонстрировал выдающуюся селективность. Ключевым преимуществом композита стала его способность сохранять эффективность удаления целевых ионов выше 80% даже в условиях, когда концентрация конкурирующих анионов превышает целевые показатели в 1000 раз.

Эффективность работы AQBP обусловлена синергией двух факторов: удлиненные алкильные цепи и плотная ароматическая структура создают выраженную гидрофобность, что критически важно для захвата гидрофобных иодидов и бромидов. Дополнительно, высокая плотность четвертичных аммониевых групп обеспечивает мощное электростатическое притяжение, что подтверждается теоретическими расчетами нековалентных взаимодействий. Испытания на реальных пробах воды из эстуариев подтвердили стабильность сорбента в условиях сложного химического состава.

Практическое значение

Для специалистов водоканалов и технологов пищевых производств внедрение подобных магнитных композитов может стать прорывом в соблюдении нормативов СанПиН 1.2.3685-21 в части контроля содержания галогенорганических соединений. В отличие от традиционных ионообменных смол, которые быстро «забиваются» сульфатами, AQBP предлагает селективное решение, снижающее нагрузку на последующие стадии очистки. Использование магнитных сорбентов упрощает процесс их отделения от очищаемой воды, что позволяет интегрировать технологию в существующие схемы водоподготовки с минимальными капитальными затратами.

На что обратить внимание

Несмотря на многообещающие результаты, необходимо учитывать, что исследование проводилось в лабораторных и полупромышленных условиях. Вопрос долговечности сорбента при многократных циклах регенерации в условиях реальных водопроводных станций требует дополнительного изучения. Также предстоит оценить экономическую целесообразность масштабирования синтеза AQBP для нужд крупных муниципальных объектов по сравнению с традиционными методами сорбции.

---

Источник: Huang, Wang. Journal of hazardous materials (2026)

Дайджест подготовлен редакцией Дезинфицирующиесредства.рф на основе рецензируемого научного исследования. Материал носит информационный характер и не заменяет официальные инструкции производителей и нормативные документы.