A formulação estratégica de cimento comum pode ter um grande impacto na purificação da água
p Canais abertos que transportam água podem ser feitos com uma nova formulação de cimento que purificará a água por meio da exposição ao sol conforme ela flui em direção ao seu destino. Crédito:Departamento de Pesquisa Geológica dos Estados Unidos / USGS
p Os pesquisadores descobriram a fórmula certa para misturar um cimento que tem dupla função como material estrutural e um purificador de água fotocatalítico passivo com um meio de reposição embutido:simplesmente lixe a superfície do material para refrescar a qualidade fotocatalítica. p Eles encontraram essa receita usando alguns experimentos físicos de laboratório muito precisos, cujos dados foram amplamente amplificados usando um método computacional chamado combinatória, que testou milhares de combinações de compostos de cimento e suas qualidades fotocatalíticas.
p Os resultados, dizem os pesquisadores da C-Crete Technologies e da Rice University, indicam que os próprios ingredientes são mais importantes do que a estrutura molecular do cimento ou o tamanho da partícula do fotocatalisador usado. Esta pesquisa oferece não apenas uma descoberta importante para o cimento - como a necessidade de fazer concreto e seu ingrediente principal, cimento, mais ecologicamente correto é um objetivo de muitas pesquisas em andamento, mas a metodologia é promissora para o desenvolvimento de outros ecologicamente corretos, materiais multifuncionais.
p Os resultados podem ser aplicados em cimento usado em "estradas, bayous, canais, estacionamentos, em qualquer lugar que a água que escorra sobre a superfície do concreto seja exposta ao sol, "diz Rouzbeh Shahsavari, presidente da C-Crete Technologies, autor principal do artigo que apareceu online em 27 de abril no jornal
Langmuir . "Como os experimentos costumam ser caros, difícil e demorado, a parte empolgante deste trabalho é que agora podemos analisar resultados experimentais limitados com nossa nova abordagem combinatória e ainda obter percepções e correlações significativas que teriam sido convencionalmente obtidas por centenas ou milhares de experimentos. "
p Cimento fotocatalítico com n-TiO2 para tratamento de água. O conteúdo otimizado de belita e ferrita no cimento melhora a eficiência fotocatalítica. Crédito:Pamela Zuniga Fallas e Dr. Pedro Alvarez da Rice University e Dr. Rouzbeh Shahsavari da C-Crete Technologies
p "Em termos gerais, este método pode ser aplicado não apenas a cimentos ou aplicações de purificação de água, mas outras áreas na descoberta de materiais que enfrentam dados experimentais limitados e esparsos. Desenvolvemos uma tecnologia de plataforma que ajuda as equipes de desenvolvimento a diminuir os custos de P&D e criar materiais totalmente novos com propriedades multifuncionais e sem precedentes ", diz Shahsavari.
p Os pesquisadores usaram cinco tipos de cimento prontamente disponíveis, nove tipos de dióxido de titânio fotocatalisador e dois poluentes comuns - laranja de metila, uma substância causadora de câncer, e dioxano, um possível composto cancerígeno - ambos comumente encontrados na água potável. Dos cinco cimentos, Cimento Portland Branco, dois tipos de cimento Portland à base de cinza vulcânica, e um cimento fotoativo disponível comercialmente, todos provaram ter a qualidade fotocatalítica reabastecível. O cimento mais comum, cimento Portland comum, nao fiz.
p "Basicamente, ajustar a composição do cimento, incluindo sua belita e ferrita, irá percorrer um longo caminho para fotocatálise, enquanto as propriedades mecânicas permanecem essencialmente inalteradas. "diz Shahsavari.