El profesor Cafer T. Yavuz y su equipo en la Escuela de Graduados de Energía, Medio Ambiente, Agua y Sostenibilidad EEWS han desarrollado un adsorbente que puede capturar selectivamente contaminantes orgánicos solubles en agua.
Este adsorbente de tratamiento de agua es un polímero nanoporoso a base de flúor que puede eliminar selectivamente las micromoléculas solubles en agua. Tiene la ventaja adicional de ser barato y fácil de sintetizar, a la vez que renovable.
Los resultados de esta investigación se han publicado en línea en Comunicación de la naturaleza el 10 de noviembre de 2016. El trabajo de investigación se titula "Separación de las moléculas orgánicas solubles en agua dependientes del tamaño específico de la carga por redes nanoporosas fluoradas".
La contaminación del agua se está acelerando como resultado del desarrollo industrial global y el calentamiento. A medida que se producen y aplican nuevos materiales en los sectores agrícola e industrial, los tipos de contaminantes expulsados como aguas residuales y aguas residuales también se están volviendo diversos.
Las sustancias químicas como los colorantes y los pesticidas pueden ser especialmente dañinos porque están formados por partículas orgánicas pequeñas y altamente solubles que no pueden eliminarse por completo durante el proceso de tratamiento del agua, y finalmente terminan en nuestra agua potable.
Los sistemas de tratamiento de agua convencionales actuales utilizan procesos como el carbón activado, la ozonólisis y la membrana de ósmosis inversa. Sin embargo, estos procesos están diseñados para eliminar moléculas orgánicas más grandes con menor solubilidad, por lo que es difícil eliminar moléculas muy pequeñas con alta solubilidad.Además, estas micromoléculas tienden a cargarse, por lo tanto, se separan con menos facilidad en forma acuosa.
El equipo de investigación tuvo como objetivo eliminar estas pequeñas moléculas utilizando una nueva tecnología adsorbente.
Para eliminar los contaminantes moleculares orgánicos acuosos, el equipo necesitaba un adsorbente que pueda adsorber moléculas de tamaño micro. También necesitaba introducir una función química que le permitiera adsorber moléculas selectivamente y, por último, el adsorbente debía ser estructuralmenteestable ya que se usaría bajo el agua.
El equipo desarrolló posteriormente un adsorbente de polímero orgánico poroso a base de flúor que cumplía con todas las condiciones enumeradas anteriormente. Al controlar el tamaño de los poros, este adsorbente puede adsorber selectivamente micromoléculas acuosas de menos de 1-2 nm de tamaño.
Además, para separar contaminantes específicos, debe existir una funcionalidad química, como la capacidad de interactuar fuertemente con el material objetivo. El flúor, el átomo más electronegativo, interactúa fuertemente con las moléculas orgánicas solubles cargadas.
El equipo de investigación incorporó flúor en un adsorbente, lo que le permitió separar moléculas orgánicas cargadas hasta 8 veces más rápido que las moléculas neutras.
El adsorbente desarrollado por el equipo del profesor Yavuz tiene amplias aplicaciones industriales. Se puede usar en pruebas de adsorción por lotes, así como en la separación de columnas para adsorción específica de tamaño y carga.
El profesor Yavuz declaró que "las propiedades de carga selectiva que muestra el flúor tienen el potencial de aplicarse en procesos de desalinización o tratamiento de agua utilizando membranas".
Este documento fue escrito por primera vez por el Dr. Jeehye Byun, y la investigación fue financiada por el Programa de Alto Rendimiento de Alto Riesgo de KAIST y el Ministerio de Ciencia, TIC y Planificación Futura del Programa de Investigadores de Carrera Media de Corea, así como su Desarrollo de TecnologíaPrograma para resolver el cambio climático.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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