Питання питної води – одне з найпріоритетніших сьогодні для більшості країн, особливо в густонаселених і тих, що розвиваються. Головні причини такого стану – ріст населення; посухи;видобуток корисних копалин, зокрема нафти; широке застосування хімічних речовин у фермерському господарстві тощо є на сьогодні тим критичним “тиском” на природу, який не дає їй змоги повноцінно здійснити очищення водних ресурсів від забруднень. Тому мінімізація негативного впливу на природу та вдосконалення технології водоочищення є основними напрямами вирішення такого глобального питання. Відомі фізичні, хімічні та фізико-хімічні методи не здатні забезпечувати нових рівнів чистоти, що вимагаються нормами, без використання додаткових дорогих хімічних речовин для коагуляції, осідання тощо. Це збільшує операційні витрати і виробляє більші обсяги небезпечних відходів. Крім того, міжнародністандартивимагаютьбільшефективних систем розділення, ніжті, щовикористовують в повномуобсязі. Нанотехнологіїможутьзначноюміроювплинути на область очистки стічних вод у найближчомумайбутньому. Нанотехнологіїспрямовані на вдосконаленняіснуючихметодів шляхом підвищенняефективностіпроцесів та збільшеннябагаторазовоговикористаннянаноматеріалів. Наноматеріалинаділеніунікальнимивластивостями, такими як великеспіввідношенняповерхні до об'єму, високареакційназдатність та чутливість, властивістьсамозбирання на підкладках для формуванняплівок, високаадсорбція та ін. Завдякицимвластивостямнаноматеріалиефективніпротирізнихорганічних і неорганічнізабруднювачів, важкихметалів, а такожпротирізнихшкідливихмікроорганізмів, якіприсутні у забрудненійводі.
У статтірозглянутоостаннідосягнення та застосуваннянанотехнологій для очищеннястічних вод. Обговорено застосуваннярізнихнаноматеріалів, таких як наночастинкиметалів, оксидиметалів, вуглецевісполуки, цеоліт, фільтраційнімембрани та ін., у нанофільтрації, адсорбції, розділенніорганічних та неорганічнихречовин та фотокаталітичноїдеградаціїорганічнихзабруднювачів, включаючитеоретичніоснови та механізми.
1. Abu-Dief A. M., Hamdan S. K. Functionalization of magnetic nano particles: synthesis,
characterization and their application in water purification // American Journal of Nanosciences. – 2016. –
Vol. 2, No 3. – P. 26–40. 2. Baruah S.,Khan M. N., Dutta J. Perspectives and applications of
nanotechnology in water treatment // Environmental Chemistry Letters. – 2015. – Vol. 14. – P. 1–14.
3. Shams Ashaghi K., Ebrahimi M., Czermak P. Ceramic ultra- and nanofiltration membranes for oilfield
produced water treatment: a mini review // The Open Environmental Journal. – 2007. – Vol. 1. – P. 1–8.
4. Bora T., Dutta J. Applications of nanotechnology in wastewater treatment – a review // Journal of
Nanoscience and Nanotechnology. – 2014. – Vol. 14. – P. 613–626. 5. Membranes and nanotechnologies /
V. V. Volkov, B. V. Mchedlishvili, V. I. Roldugin, S. S. Ivanchev and A. B. Yaroslavtsev // Nanotechnologies
in Russia. – 2008. – Vol. 3. – P. 656–687. 6. Nanofiltration for water and wastewater treatment – a mini
review /H. K. Shon, S. Phuntsho, D. S. Chaudhary, S. Vigneswaran, J. Cho // Drinking Water Engineering
and Science. – 2013. – Vol. 6. – P. 47–53. 7. Potential of advanced nano-structured membranes for landfill
leachate treatment: a review / Z. Dabaghian, M. Peyravi, M. Jahanshahi, A. S. Rad // ChemBioEng
Reviews. – 2018. – Vol. 5, No. 2. – P. 1–20. 8. Highly hydrophilic electrospunpolyacrylonitrile/
37
polyvinypyrro-lidonenanofibers incorporated with gentamicin as filter medium for dam water and
wastewater treatment / A. R. Alharbi, I. M. Alarifi, W. S. Khan, R. Asmatulu // Journal of Membrane and
Separation Technology. – 2016. – Vol. 5, No 2. – P. 38–56. 9. Dairy wastewater treatment using integrated
membrane systems / A. C. Bortoluzzi, J. A. Faitão, M. Di Luccio, R. M. Dallago, J. Steffens, G. L. Zabot,
M. V. Tres // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2017. – Vol. 5. – P. 4819–4827.
10. Physicochemical characterization of tight nanofiltration membranes fordairy wastewater treatment /
Z. Chen, J. Luo, X. Hang, Y. Wan // Journal of Membrane Science. – 2018. – Vol. 547. – P. 51–63.
11. Membrane bioreactor and promising application for textile industry in Vietnam / T. V. Luong,
S. Schmidt, S. A. Deowan, J. Hoinkis, A. Figoli, F. Galiano // 13th Global Conference on Sustainable
Manufacturing. Procedia CIRP. – 2014. – P. 1–6. 12. Sharma V., Sharma A. Nanotechnology: an
emerging future trend in wastewater treatment with its innovative products and processes // International
Journal of Enhanced Research in Science Technology & Engineering. – 2012. – Vol. 1, No 2. – P. 1–8.
13. Design and function of biomimetic multilayer water purification membranes / S. Ling, Z. Qin,
W. Huang, S. Cao, D. L. Kaplan, M. J. Buehler // Scies Advances. – 2017. – Vol. 3. – P. 1–11. 14. Clay
mixtures and the mechanical properties of microporous and nanoporous ceramic water filters / E. Annan,
K. Kan-Dapaah, S. T. Azeko, K. Mustapha, J. Asare, M. G. Zebaze Kana, W. Soboyejo // Journal of
Materials in Civil Engineering. – 2016. – Vol. 28, No 10. – P. 04016105(1-11). 15. Tight ultrafiltration
ceramic membrane for separation of dyes and mixed salts (both NaCl/Na2SO4) in textile wastewater
treatment / X. Ma, P. Chen, M. Zhou, Z. Zhong, F. Zhang, W. Xing // Industrial & Engineering Chemistry
Research. – 2017. – Vol. 56. – P. 7070−7079. 16. Synthesis of titania–γ-alumina multilayer
nanomembranes on performance-improved alumina supports for wastewater treatment / M. Shayesteh,
A. Samimi, M. S. Afarani, M. Khorram // Desalination and Water Treatment. – 2015. – Vol. 57. – P. 1–8.
17. Ungur G., Hruza J. Modified polyurethane nanofibers as antibacterial filters for air and water
purification // RSC Advances. – 2017. – Vol. 7. – P. 49177–49187.18. Printing ultrathin graphene oxide
nanofiltration membranes for water purification / M. Fathizadeh, H. N. Tien, K. Khivantsev, J.-T. Chen,
M. Yu. // Journal of Materials Chemistry A. – 2017. – Vol. 5, No 39. – P. 20860–20866.
19. Nanocomposite membranesfor water purification/ S. Hernández, M. Gui, D. Davenport, L. Ormsbee,
D. Bhattacharyya // Conference: Kentucky Water Resources Annual Symposium At: Lexington, KY. – 2015.
20. Kuntyi O. I. Electrochemistry and Morphology of Disperse Metals (ukr.). – Lviv: Publ. House Lviv
Polytechnic National University, 2008. – 208 p. 21. Yavors’kyi V. T., Znak Z. O., Mnykh R. V. Influence of
cavitation treatment on the physicochemical properties of calcium hydroxide // Materials Science. – 2013. –
Vol. 49, No 3. – P. 368–374. 22. Nosratinia F., Ghahremani H., Shirazian S. Preparation and
characterization of nanoporous ceramic membranes for separation of water from ethanol // Desalination
and Water Treatment. – 2014. – Vol. 54. – P. 1–6. 23. A flexible, robust and antifouling asymmetric
membrane based on ultra-long ceramic/polymeric fibers for high-efficiency separation of oil/water
emulsions / K. Wang, W. Yiming, J. Saththasivam, Z. Liu // Nanoscale. – 2017. – No 26. – P. 1–22.
24. Amphi-functional mesoporous silica nanoparticles for dye separation/ P. Shinde, S. S. Gupta, B. Singh,
V. Polshettiwar, B. L. V. Prasad. // Journal of Materials Chemistry A. – 2017. – No 28. – P. 14914–14921.
25. Functionalizedmesoporoussilica: absorbentsforwaterpurification/ S. Nasreen, A. Urooj, U. Rafique,
S. Ehrman// Desalination and water treatment. – 2016. – Vol. 57. – P. 1–11. 26. Phosphoryl functionalized
mesoporous silica for uranium adsorption / X. Guo, Y. Feng, L. Ma, D. Gao, J. Jing, J. Yu, H. Sun,
H. Gong, Y. Zhang // Applied Surface Science. – 2017. – Vol. 402. – P. 53–60. 27. Comparative study of
graphene hydrogels and aerogels reveals the important role of buried water in pollutant adsorption /
J. Ma, Y. Sun, M. Zhang, M. Yang, X. Gong, F. Yu, J. Zheng // Environmental Science & Technology. –
2017. – Vol. 51, No 21. – P. 12283–12292. 28. Nyongesa F., Aduda B. Electrophoretic deposition of
titanium dioxide thin films for photocatalytic water purification systems // Advances in Materials. – 2017. –
Vol. 6, No 4. – P. 31–37. 29. Porous ceramics based on hybrid inorganic tetrapodal networks for efficient
photocatalysis and water purification / J. Gröttrup, F. Schütt, D. Smazna, O. Lupan, R. Adelung,
Y. K. Mishra // Ceramics International. – 2017. – Vol. 43. – P. 14915–14922. 30. Habba Y. G.,
Capochichi-Gnambodoe M., Leprince-Wang Y. Enhanced Photocatalytic Activity of Iron-Doped ZnO
Nanowires for Water Purification // Applied Sciences. – 2017. – Vol. 7. – P. 1185 (1–10).