O uso de teias de nanofibras especialmente criadas permite que a luz solar decaia os corantes com segurança, barata e facilmente.

De cuidados de saúde a fracking e muito mais, a capacidade de limpar águas residuais é vital em muitos campos. Uma equipe de pesquisadores da Texas Tech University que trabalha com têxteis avançados encontrou uma nova maneira de remover poluentes tóxicos de corantes de águas residuais, e sua abordagem é mais segura, mais barato e mais fácil do que os métodos tradicionais. Seus resultados são descritos no próximo artigo de capa da revista online Particle &Particle Systems Characterization.

Quando os tecidos são tingidos, uma das etapas finais é o processo de lavagem, o que ajuda tanto a fixar a tintura no tecido quanto a remover o excesso de tintura. O problema, Contudo, é que depois do processo de tingimento, a água está contaminada com sobras de corantes e pigmentos sintéticos - até 200, 000 toneladas a cada ano, por algumas estimativas. A maioria dos corantes persiste no ambiente por causa da ineficiência, processos convencionais de tratamento de águas residuais não ecologicamente corretos e o fato de que os corantes são projetados para resistir à luz, temperatura e detergentes - as mesmas coisas que podem ser usadas para limpá-los.

Anteriormente, o processo de decomposição do corante usou predominantemente raios ultravioleta (UV). Em colaboração com pesquisadores dos departamentos de engenharia química e engenharia mecânica, Seshadri Ramkumar, professor do Departamento de Toxicologia Ambiental do Texas, e o doutorando Lihua Lou descobriram uma maneira de decompor o corante filtrando a água através de teias de nanofibras especiais e expondo-a à luz visível - um processo chamado "fotodegradação".

Ramkumar diz que há vários motivos pelos quais o uso de luz visível é superior ao uso de raios ultravioleta.

"Isso é verde, renovável e amigo do ambiente, "Ramkumar disse." Usar luz visível para fotodegradação não é prejudicial, e é econômico e fácil de operar. Isso torna a remoção de cor na indústria econômica. "

Laboratório de Ramkumar, o Laboratório de Não Tecidos e Materiais Avançados, é especializada em têxteis técnicos. Para este estudo, Lou adicionou nanopartículas em uma solução de polímero, que foi então eletrofiado em nanofibras. Quando as teias de nanopartículas / nanofibras compostas foram imersas em água contendo um corante avermelhado chamado Rodamina B (RhB), ocorreu uma reação química.

Os pesquisadores descobriram que 80% do RhB foi degradado em seis horas, e os 20% restantes degradaram-se lentamente, desaparecendo completamente após 49 dias.

“A pesquisa se concentrou na remoção de corantes tóxicos porque é um desafio persistente para a indústria têxtil, "Ramkumar observou.

Remover os compostos de cor é uma das tarefas mais difíceis enfrentadas pelas estações de tratamento de águas residuais porque os corantes e pigmentos não se biodegradam facilmente. É também uma das tarefas mais importantes por causa da ameaça que esses corantes podem representar para o ecossistema humano.

"Alguns corantes são altamente mutagênicos e tóxicos, "Lou explicou." RhB é um composto químico altamente solúvel em água e corante amplamente utilizado em têxteis. Contudo, a água residual com RhB pode causar irritação na pele, olhos e vias respiratórias de seres humanos e animais. Além disso, vários problemas de saúde, como neurotoxicidade, carcinogenicidade, toxicidade reprodutiva e toxicidade para o desenvolvimento, surgem devido às águas residuais de RhB. "

Com base em seu sucesso com RhB, o próximo passo da equipe é tentar o mesmo método com outros tipos de corantes sintéticos e naturais, incluindo laranja de metila, azul de metileno e azul reativo 19.

Esses resultados são importantes por vários motivos. Além do sucesso da teia de nanopartículas / nanofibras em remover o corante usando luz visível, é sua capacidade de fazer isso sem muita contaminação secundária.

"Nossa pesquisa é multidisciplinar e aborda um problema importante para o setor têxtil global, "Ramkumar disse." Depois de terminar o processo de fotodegradação, o composto pode ser facilmente removido da água sem deixar muitos resíduos prejudiciais. "

O apoio para esta pesquisa foi fornecido pela Texas Tech Graduate School e pela American Association of Textile Chemists and Colorists.