Membranas de nanofiltração para tratar águas residuais industriais de metais pesados
p Crédito:Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia MISIS
p Os cientistas do NUST MISIS, juntamente com colegas indianos da Jain University e do Sri Dharmasthala Manjunatheshwara College, apresentaram membranas inovadoras para a remoção completa de metais pesados de águas residuais industriais. A nanoestrutura especial do óxido de alumínio modificado com zinco tornou possível remover o arsênio e o chumbo da água com uma eficiência de 87% e 98%, respectivamente. Os resultados do trabalho foram publicados no
Chemosphere Diário. p A industrialização é a principal causa da poluição da água devido à entrada de resíduos industriais. Em particular, metais pesados - arsênico, chumbo e cádmio - podem causar distúrbios metabólicos e vários efeitos críticos para o corpo, o que os torna extremamente tóxicos para o meio ambiente.
p Um dos métodos mais promissores de purificação e remoção de íons de metais pesados da água é a tecnologia de membrana. Ele atua como uma barreira eficaz (filtro) e é relativamente fácil de fabricar. Ao mesmo tempo, tem algumas limitações sérias, como alto consumo de energia, curta vida da membrana, baixa produtividade e seletividade.
p O desafio para os cientistas é tornar a tecnologia de membrana um método de purificação de águas residuais mais versátil e comercialmente disponível. Uma equipe internacional de pesquisadores da Rússia e da Índia propôs uma solução para o problema sintetizando um novo tipo de membranas - especialmente nanopartículas porosas de óxido de alumínio dopado com zinco.
p “As nanopartículas que obtivemos pelo método de combustão em solução têm uma área de superfície muito grande (261,44 m
2
/ g) em um tamanho de 50 nanômetros. Imagens transversais de nanopartículas obtidas usando microscopia eletrônica de varredura mostraram a morfologia tipo dedo e a natureza porosa das membranas, "disse Vignesh Nayak, co-autor do trabalho, um pós-doutorado na NUST MISIS.
p De acordo com os cientistas, as membranas sintetizadas mostraram aumento da hidrofilia (molhabilidade), carga superficial e super porosidade, que possibilitou a remoção de arsênio e chumbo de uma solução aquosa com eficiência de 87% e 98%, respectivamente.
p A segunda vantagem importante das membranas obtidas são as propriedades anti-incrustantes. Isso significa que o material é resistente à incrustação por microrganismos aquáticos, que desabilitam dispositivos que estão em ambientes aquáticos por um longo tempo.
p O estudo anti-incrustante conduzido por desenvolvedores em várias pressões com uma solução de alimentação contendo albumina de soro bovino mostrou 98,4% de recuperação e reutilização de membranas por até três ciclos contínuos.
p No futuro, as membranas obtidas podem ser utilizadas para o tratamento eficaz de efluentes industriais, bem como em grandes estações de tratamento de água em cidades. A equipe está atualmente concluindo os testes de laboratório das amostras obtidas.