Ученые получили катализатор для очистки почвы, воды и нефти в условиях перегрева

Исследователи из Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН (Москва) с коллегами предложили способ получения пористых нанопорошков гидроксиапатита с молибдат-ионами, основанный на гидротермальной обработке. Авторы получили синтетический аналог минерала из солей-«предшественников», выдерживали его при температурах от 140°С до 180°С в течение одного-трех часов и добавляли к нему разное количество солей молибдена, чтобы изучить, как концентрация молибдат-ионов влияет на свойства материала.

Оптимальными оказались условия, когда гидроксиапатит обрабатывали при 140°С с добавлением к нему 1,5% молибдат-ионов по отношению к общему количеству вещества. В этом случае структура материала получалась однородной и с максимальным количеством наноразмерных пор (величиной в сотни тысяч раз меньше миллиметра). Если же молибдат-ионов было больше, а температура достигала 180°C, материал разделялся на два компонента, один из которых состоял из наноразмерного гидроксиапатита, а второй — из молибдата кальция. Последний образовывал более крупные кристаллы и поры между ними, поэтому средняя пористость материала снижалась почти в три раза, и его свойства как катализатора и поглотителя загрязняющих веществ ухудшались.

Кроме того, авторы на основе полученных результатов «обучили» искусственную нейронную сеть прогнозировать текстуру еще не созданных на практике материалов на основе гидроксиапатита. Такой алгоритм можно будет использовать на производствах, чтобы подбирать условия синтеза для получения материала нужной пористости.