Ученые Красноярского научного центра СО РАН разработали способ извлечения магнитных микрочастиц из золы тепловых электростанций. В перспективе такие ферросферы могут использоваться в биомедицине, в том числе для адресной доставки лекарств и магнитной гипертермии при лечении рака, сообщили в КНЦ СО РАН.
После сжигания угля на ТЭЦ остается большое количество золы. В России ежегодно образуется от 18 до 26 млн тонн таких отходов, при этом перерабатывается только 10–20 %. В золе содержатся железосодержащие магнитные частицы, которые называют ферросферами. Их можно применять в биосенсорах, системах доставки лекарств и технологиях, где опухолевые клетки нагревают магнитным полем. Однако получить мелкие частицы нужного состава из золы непросто.
Красноярские ученые сначала разделяют сырье на фракции размером от 3 до 25 микрометров, а затем с помощью сухой магнитной сепарации отделяют ферросферы от остальных частиц. Новый способ позволил повысить их магнитные свойства более чем в десять раз по сравнению с исходной золой.
«Технология получилась более практичной и экологичной по сравнению с традиционными методами сепарации. Она не требует использования жидкостей. Это помогает избежать дополнительных стадий фильтрации и сушки, которые могут быть энергозатратными и требовать дополнительного оборудования», — рассказала заведующая лабораторией Института химии и химической технологии СО РАН, кандидат химических наук Елена Фоменко.
Результаты работы на международной конференции по полимерам и композиционным материалам в Китае представила инженер Института химии и химической технологии СО РАН Екатерина Смородина. Ее постерный доклад признали лучшим.
«Сейчас мы научились выделять мелкодисперсные ферросферы из зольных отходов тепловых электростанций. Дальнейшие исследования будут сосредоточены на возможностях использовать оставшиеся после разделения немагнитные и крупнозернистые фракции. Предполагается, что они смогут применяться в качестве наполнителей для цемента, бетона или экологически устойчивых керамических и геополимерных материалов», — рассказала инженер Института химии и химической технологии СО РАН Екатерина Смородина.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Magnetochemistry. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и Красноярского краевого фонда науки.