p Cientistas do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências de Pequim e da Universidade de Yangzhou (YZU) em Jiangsu desenvolveram uma técnica eficaz e eficiente em termos de energia para purificar água usando folhas de nitreto de carbono grafítico. p Seu protótipo, apresentado em 7 de fevereiro na revista Chem , água rica em patógenos purificada em 30 min, matando mais de 99,9999% das bactérias, tal como E. coli , atender aos requisitos da China para água potável. Ao contrário dos desinfetantes fotocatalíticos à base de metal, alcançou este padrão sem deixar para trás poluição secundária ou resíduos de íons de metais pesados, oferecendo uma alternativa promissora para tecnologias menos ecológicas.

p "A aplicação futura da tecnologia de desinfecção fotocatalítica pode aliviar significativamente a escassez de água limpa e a escassez global de energia, "diz Dan Wang, professor do Instituto de Engenharia de Processos e autor sênior do artigo.

p Ao contrário dos processos tradicionais de purificação de água usando luz ultravioleta, cloração, ou desinfecção de ozônio, os métodos fotocatalíticos oferecem tratamento de água ambientalmente seguro - contanto que usem o catalisador correto. Mas infelizmente, esses catalisadores mais verdes tendem a ser menos eficientes do que as variedades à base de metal. Catalisadores à base de carbono amplamente estudados, como nanotubos de carbono e óxido de grafeno, não são eficazes o suficiente para fins práticos de tratamento de água porque não produzem oxigênio reativo suficiente para superar os patógenos.

p A equipe de IPE e YZU consegue contornar essas falhas com um design catalítico exclusivo. Eles utilizam nanofolhas de nitreto de carbono grafítico, um material bidimensional ultrafino com as propriedades eletrônicas certas para absorver a luz e gerar oxigênio reativo. Esta configuração ajudou a facilitar a reação, gerando bastante peróxido de hidrogênio, que mata bactérias com eficiência, oxidando suas paredes celulares e causando estragos em suas estruturas químicas.

p Em última análise, Wang acredita que esses resultados, bem como a simplicidade do design e materiais baratos, significa que a tecnologia deve ser relativamente fácil de desenvolver em uma escala maior. "O aumento de escala tanto para os catalisadores quanto para o dispositivo não é difícil, "diz ele." A construção deste material é totalmente isenta de metal, e um dos principais componentes, o saco de plástico, é comercializado, o que o torna mais fácil de obter. "

p A equipe pretende aprimorar a técnica antes de estar pronta para uso comercial. Nas próximas etapas, eles planejam melhorar a eficiência, expandindo o limite da capacidade do material de absorver fótons, desenvolver fibras antibacterianas, e refinar o processo de preparação da nanofolha.

p Contudo, ele reconhece que este sistema de eliminação de bactérias não se destina a purificar a água sozinho. "A purificação precisa de outros dispositivos para remover íons de metais pesados, ajustando o pH, e remover resíduo, "ele diz." Precisamos combinar nosso sistema com outros para atender aos requisitos de purificação de água. "