Partículas tremendous -hidrofóbicas oferecem método promissor para combater os poluentes da água

Poluentes emergentes são compostos – microplásticos, óleos, corantes, produtos farmacêuticos, plastificantes and so forth. – que acabam em ecossistemas aquáticos e podem representar um risco ambiental e à saúde. Esses poluentes, relacionados a atividades humanas, podem ser encontrados nas águas residuais e removê -las representa um desafio científico, tecnológico e social.

Agora, um estudo liderado pela Universidade de Barcelona apresenta uma estratégia inovadora baseada no uso de partículas de natureza tremendous -hidrofóbica para degradar poluentes difíceis de remover da água. O artigo dos pesquisadores da UB Oriol Rius-Ayra e Núria Llorca-Isern, a partir da caracterização e processos no Grupo de Pesquisa em Ciência dos Materiais (CPCM), é publicado no Jornal de Engenharia Química Ambiental.

Os resultados do estudo abrem novas possibilidades para o design de novos materiais tremendous -hidrofóbicos com propriedades multifuncionais para remover poluentes persistentes, um objetivo científico que é uma das linhas de pesquisa do grupo de pesquisa.

Água limpa e saneamento para toda a humanidade

Garantir a disponibilidade de água e um gerenciamento sustentável de recursos hídricos e saneamento é um dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) adotados pelas Nações Unidas para o período 2015-2030. No entanto, a maior parte das águas residuais relacionadas à atividade humana ainda é descarregada nos rios ou no mar sem remover os poluentes.

Este estudo descreve as propriedades multifuncionais das partículas de natureza tremendous -hidrofóbica para remover e degradar vários poluentes na água. Especificamente, an excellent -hidrofobicidade é uma característica naturalmente presente em alguns animais e plantas para reduzir ou eliminar o contato da superfície com moléculas de água.

“O uso de materiais tremendous -hidrofóbicos é uma estratégia eficaz para combater a poluição ambiental. Alguns anos atrás, foram feitas tentativas de imitar an excellent -hidrofobicidade presente na natureza, como no caso da flor de lótus (um exemplo emblemático desta propriedade).

“Recentemente, no entanto, a pesquisa progrediu para projetar novos materiais com várias aplicações”, diz Rius-Ayra, professor de Serra Húnter do Departamento de Ciência dos Materiais e Química Física do UB. “Os materiais super-hidrofóbicos se destacam por sua grande versatilidade, com usos como a auto-limpeza das superfícies ou a remoção de óleos e solventes orgânicos”.

Partículas tremendous -hidrofóbicas com funcionalidade dupla

Como parte do estudo, a equipe preparou um conjunto de partículas com duas faces, ou seja, duas regiões com diferentes composições químicas: estas são os feni do tipo Janus super-hidrofóbico₃/Al₂O₃ Partículas, nomeadas após o Deus romano com o mesmo nome, uma divindade clássica retratada com duas faces.

“O fato de a partícula ter dois domínios claramente diferenciados oferece propriedades multifuncionais que permitem eliminar três tipos diferentes de poluentes: solventes orgânicos, corantes estáveis ​​e microplásticos”, diz o professor Llorca-Isern. “Como esses materiais têm dois lados diferentes, isso possibilita que cada um aja de maneira diferente.

“Especificamente, um lado tem uma afinidade maior com solventes orgânicos e microplásticos, pois é funcionalizado com um composto chamado ácido laurico. Em contraste, o outro lado não contém esse composto, mas permite a degradação rápida e eficaz de um razoavelmente estável Dye.

Para obtê -los Materiais tremendous -hidrofóbicosprimeiro, é formada uma liga, em um processo intensivo em energia, para finalmente obter materiais quimicamente ativos que geralmente são difíceis de obter em outras condições. O segundo estágio envolve a funcionalização da superfície para transmitir as novas propriedades tremendous -hidrofóbicas.

“O estágio mais complexo no processamento desses materiais é a funcionalização, pois requer uma reação química na superfície com uma estrutura de dimensões micro e nano-tamanho. Um dos desafios metodológicos é não usar compostos fluorados, que são frequentemente Poisonous e, portanto, a pesquisa deve ser direcionada para o uso de compostos mais sustentáveis ​​de origem pure “, diz Llorca-Isern.

“No futuro, a possibilidade de combinar diferentes composições químicas em um único materials pode ampliar o campo de aplicação desses materiais com propriedades tremendous -hidrofóbicas”, conclui a equipe.