Сравнительные исследования эффективности использования 2D-графеновых структур различной предыстории в биопрепаратах

Abstract

Карбонизацией природного полимера (лигнина) получены 2D графеновые структуры. Комплексом взаимодополняющих методов исследования (Рамановская спектроскопия, дифрактометрия, электронная микроскопия) показано, что по своим морфометрическим параметрам полученный карбонизированный материал соответствует многослойному графену (число графеновых слоев в стеке 2–5). Полученный материал был использован в качестве подложки в составе образца биопрепарата, предназначенного для минимизации экологического ущерба при разливе нефти и нефтепродуктов. Установлено, что практически все культуры, использованные в эксперименте в течение длительного времени (3 месяца), сохраняли высокую выживаемость. Полученные данные позволили заключить, что по своим свойствам полученный иммобилизованный биопрепарат отвечает современным вызовам, предъявляемым к биопрепаратам, предназначенных для использования в условиях экологических катастроф.

Карбонізацією природного полімеру (лігніну) отримані 2D графенові структури. Комплексом взаємодоповнюючих методів дослідження (Раманівська спектроскопія, дифрактометрія, електронна мікроскопія) показано, що за своїми морфометричних параметрами отриманий карбонизований матеріал відповідає багатошаровому графену (число графенових шарів в стеку 2–5). Отриманий матеріал був використаний в якості підкладки в складі зразка біопрепарату, призначеного для мінімізації екологічного збитку при розливі нафти і нафтопродуктів. Встановлено, що практично всі культури, використані в експерименті протягом тривалого часу (3 місяці), зберігали високу виживаність. Отримані дані дозволили зробити висновок, що за своїми властивостями отриманий іммобілізований біопрепарат відповідає сучасним викликам, що пред'являються до биопрепаратам, призначених для використання в умовах екологічних катастроф.

Carbonization of lignin being the natural biological polymer results in 2D graphene-like structures. The morphometric characteristics of obtained material are similar to those of multilayer graphene (the number of layers in the bulk equals to 2–5). The obtained material was used as the component of biopreparation to reduce the risk of ecosystem degradation due to oil and oil products pollution. It was shown that all tested microorganisms demonstrated good compatibility in contact with synthesized graphene surviving during the 3-month period. So, the preparation based on multilayer graphene may be further proposed for ecosystem remediation after oil pollution.