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  • Água limpa com gás de filtros de membrana incorporados em nanodiamantes

    Nanodiamantes microscópicos se aglomeram quando colocados na água (mostrado acima), mas dissociar quando em acetato de etila para limpar águas residuais quentes. Crédito:Adaptado de Materiais e interfaces aplicados ACS 2020, DOI:10.1021 / acsami.0c15194

    Embora a maior parte do planeta seja coberta por água, apenas uma fração dela é limpa o suficiente para ser usada por humanos. Portanto, é importante reciclar este recurso sempre que possível. As técnicas de purificação atuais não podem lidar adequadamente com as águas residuais muito quentes geradas por algumas indústrias. Mas agora, pesquisadores relatando em Materiais e interfaces aplicados ACS incorporaram partículas de nanodiamantes melhoradas com amina em membranas para enfrentar este desafio.

    Alguns métodos de recuperação de óleo e outros processos industriais resultam em águas residuais quentes, que requer resfriamento com alto consumo de energia antes de poder ser purificado por meio de membranas de osmose reversa tradicionais. Após a purificação, a água precisa ser aquecida antes de ser reutilizada. Em temperaturas tão altas, as membranas de osmose reversa tradicionais filtram lentamente, permitindo mais sais, sólidos e outros contaminantes para passar. Os pesquisadores incorporaram nanodiamantes extremamente minúsculos - esferas de carbono produzidas por explosões em pequenas, recipientes fechados sem a presença de oxigênio - sobre essas membranas em estudos anteriores. Embora as membranas filtrem com eficácia e rapidez grandes volumes de água e possam proteger contra incrustações, eles não foram testados com amostras muito quentes. Para otimizar as membranas para uso com águas residuais quentes, Khorshidi, Sadrzadeh e seus colegas queriam modificar as esferas do nanodiamante e incorporá-las de uma nova maneira.

    A equipe anexou aminas aos nanodiamantes e os banhou em uma solução de acetato de etila para evitar que as esferas se aglomerassem. Então, foi adicionado um monômero que reagiu com as aminas para criar ligações químicas com a base de membrana tradicional. Os efeitos sinérgicos das ligações de amina e do tratamento com acetato de etila resultaram em mais espessos, membranas mais estáveis ​​à temperatura, contribuindo para melhorias em seu desempenho. Ao aumentar a quantidade de nanodiamantes melhorados com amina na membrana, os pesquisadores obtiveram taxas de filtração mais altas com uma maior proporção de impurezas sendo removidas, mesmo depois de 9 horas a 167 F, quando comparado com membranas sem nanodiamantes. O novo método produziu membranas que poderiam tratar mais eficazmente as águas residuais em altas temperaturas, dizem os pesquisadores.


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