Al crear rendijas bien espaciadas en un mineral de arcilla, la profesora de física experimental de estado sólido de la Universidad de Groninga, Petra Rudolf, pudo filtrar el agua para eliminar un herbicida tóxico. Después de eliminar el contaminante calentando el material, la arcilla puede reutilizarse. Juntoscon colegas de Grecia, Rudolf presenta esta prueba de estudio de principio en la revista Ciencia ambiental nano .
En los Países Bajos, se cultiva una gran cantidad de remolacha azucarera. En estos campos, el herbicida chloridazon se usa ampliamente. Este compuesto es tóxico para los humanos, no se descompone en la naturaleza y eventualmente se filtrará en el agua subterránea.actualmente están por debajo del umbral de seguridad, pero como es persistente en el medio ambiente, se espera que aumenten. "Las plantas de purificación de agua pueden descomponer el cloridazón utilizando luz UV, pero los productos de descomposición del cloridazón también son tóxicos", explica Rudolf.
pilares
Rudolf ha adquirido una técnica para crear nanocavidades bien definidas en arcilla, que adaptó para atrapar el herbicida. "La arcilla es un mineral en capas", explica Rudolf. "Las capas tienen una carga negativa y están separadas por iones positivos. Nosotrospuede reemplazar aquellos con pilares moleculares de nuestro propio diseño. "Las arcillas naturales primero se lavan y luego se tratan con sales de sodio. El sodio reemplaza los iones positivos naturales entre las capas." Estos iones de sodio están rodeados por un manto de agua, que empuja elcapas ligeramente más separadas. Simplemente agregando las moléculas del pilar al agua, reemplazarán el sodio '.
Estos pilares generalmente están hechos de óxido de silicio, con un grupo químico agregado que define la afinidad de las cavidades. Rudolf: 'En este caso, agregamos iones de cobre para atraer el cloridazón y sus productos de descomposición'. La arcilla funcionalizada absorbió elherbicida en cantidades significativas: casi 900 miligramos por kilogramo de arcilla. "Este es un buen resultado y vemos posibilidades de aumentar aún más la absorción." Además, Rudolf y sus colegas han demostrado que el herbicida se elimina calentando la arcilla, lo que puedeluego se usará de nuevo.
agua subterránea
Los primeros resultados se obtuvieron usando 10 veces la concentración más alta de cloridazona medida en el medio ambiente. Además, los experimentos se realizaron en agua limpia. 'Entonces, necesitamos repetir esto en agua subterránea real, para ver si otros compuestos afectan la absorción"Si todas estas pruebas arrojan resultados positivos, la siguiente pregunta es cómo convertir esta arcilla en un producto que pueda usarse en el tratamiento del agua". Las opciones son agregar la arcilla al agua y luego recuperarla por filtración o construirla arcilla en una membrana '', explica Rudolf.
Al alterar el ancho de las rendijas y cambiar la afinidad de los pilares, la arcilla funcionalizada podría atrapar diferentes compuestos químicos. "Estamos probando sistemas para eliminar otros dos compuestos del agua", dice Rudolf. "Además, un elemento similarEl sistema podría crearse utilizando otros materiales en capas, como el óxido de grafeno ''.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :