Ценные материалы, полученные из отходов

Сотрудничество лаборатории физической химии полимеров ИВС РАН и Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) приносит свои плоды в области разработки получения новых ценных материалов из лигноцеллюлозных отходов (макулатуры и сельскохозяйственных растений).

Проблема утилизации отходов является одной из самых актуальных экологических проблем современности. Только в России в 2017 г образовалось 6.2 млрд. т отходов, и их   количество ежегодно увеличивается. Из них 12 млн. т составили бумажные отходы, пригодные для переработки (макулатура), из которых 3.2 млн. т собрано и использовано, остальное сожжено или отправлено на полигоны для захоронения, что наносит непоправимый ущерб экосистеме.

Под руководством вед. науч. сотрудника, д.х.н. Н.Е. Котельниковой разработан экономически выгодный и экологичный метод получения гидрогелей из отходов бумажной макулатуры и сельскохозяйственных растений. Это поможет в утилизации отходов и позволит аграрным предприятиям рациональнее использовать водные ресурсы, что будет способствовать снижению экологической нагрузки.

Шагом вперед является также создание антибактериальных композитов биосовместимых целлюлозных гидрогелей, содержащих наночастицы серебра. Они могут найти применение в качестве повязок для лечения ран и ожогов, а также в производстве «умных» капсул для доставки активных веществ в таргетированной лекарственной терапии. В настоящее время продолжаются исследования антибактериальных свойств гидрогелей и их композитов.

О двух разработках, имеющих научное и практическое значение, читайте в материалах по ссылкам:

Экологичные гидрогели для утилизации бумажных отходов

Экологичный антибактериальный гидрогель

Результаты данного исследования нашли отражение в серии публикаций:

1. Котельникова Н. Е., Михаилиди А. М., Мартакова Ю. В. Получение целлюлозных гидрогелей при самоорганизации из растворов в ДМАА/LiCl и их свойства // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2017. Т. 59. № 1. С. 76–87. DOI: 10.7868/S2308112017010084
2. Михаилиди А.М., Котельникова Н.Е., Шахмин А.Л., Андерссон С., Сапрыкина Н.Н., Кудряшов В.И., Ананьева Е.П., Мартакова Ю.В. Получение, характеристика и антибактериальные свойства нанокомпозитов целлюлоза – серебро, полученных из растворов в ДМАА/LiCl // Химические волокна. 2015. №4. С. 40-44.
3. Михаилиди А.М., Котельникова Н.Е. Функциональные материалы, полученные из макулатуры. II. Целлюлозные гидрогели с высокой водоудерживающей способностью, полученные из растворов бумажной макулатуры в ДМАА/LiCl // Химия растительного сырья. 2021. №3. С. 83–98. DOI: 10.14258/jcprm.2021039269
4. Михаилиди А.М., Сапрыкина Н.Н., Котельникова Н.Е. Функциональные материалы, полученные из макулатуры. III. Сравнительное исследование морфологии порошковых целлюлоз и целлюлозных гидрогелей // Химия растительного сырья. 2021. №4. С. 83–94. DOI: 10.14258/jcprm.2021049483.
5. Михаилиди А.М., Маркин В.И., Котельникова Н.Е. Функциональные материалы из отходов макулатуры. IV. Сравнительное исследование функционального состава, надмолекулярной структуры и морфологии порошковых целлюлоз, выделенных из бумажной макулатуры, растительных целлюлоз и нетрадиционного сырья // Химия растительного сырья. 2022. №1. С. 93–104. DOI: 10.14258/jcprm.20220110598.