Ao criar fendas bem espaçadas em um mineral de argila, A professora de Física Experimental do Estado Sólido da Universidade de Groningen, Petra Rudolf, conseguiu filtrar a água para remover um herbicida tóxico. Depois de remover o poluente aquecendo o material, a argila pode ser reaproveitada. Junto com colegas da Grécia, Rudolf apresenta esta prova de estudo de princípio na revista Ciência Ambiental Nano .

Na Holanda, muitas beterrabas são cultivadas. Nestes campos, o herbicida chloridazon é amplamente utilizado. Este composto é tóxico para os humanos, não se decompõe na natureza e acabará se infiltrando nas águas subterrâneas. As concentrações de cloridazon nas águas subterrâneas estão atualmente abaixo do limite de segurança, mas como é persistente no meio ambiente, espera-se que aumentem. "As usinas de purificação de água podem decompor o cloridazon usando luz ultravioleta - mas os produtos de decomposição do cloridazon também são tóxicos, "explica Rudolf.

Pilares

Rudolf adquiriu uma técnica para fazer nanocavidades bem definidas em argila, que ela adaptou para prender o herbicida. "A argila é um mineral em camadas, "Rudolf explica." As camadas têm carga negativa e são separadas por íons positivos. Podemos substituí-los por pilares moleculares de nosso próprio projeto. "As argilas naturais são primeiro lavadas e depois tratadas com sais de sódio. O sódio substitui os íons positivos naturais entre as camadas." Esses íons de sódio são circundados por um manto de água, o que afasta ligeiramente as camadas. Simplesmente adicionando as moléculas pilar à água, eles vão substituir o sódio. "

Esses pilares são geralmente feitos de óxido de silício, com um grupo químico adicionado que define a afinidade das cavidades. Rudolf:"Neste caso, adicionamos íons de cobre para atrair o cloridazon e seus produtos de decomposição. "A argila funcionalizada absorveu o herbicida em quantidades significativas:quase 900 miligramas por quilograma de argila." Este é um bom resultado e vemos espaço para aumentar ainda mais a absorção. " , Rudolf e seus colegas mostraram que o herbicida é removido pelo aquecimento da argila, que pode então ser usado novamente.

Lençóis freáticos

Os primeiros resultados foram obtidos utilizando 10 vezes a maior concentração de cloridazon medida no ambiente. Além disso, os experimentos foram realizados em água limpa. "Então, precisamos repetir isso em águas subterrâneas reais, para ver se outros compostos afetam a absorção. "Se todos esses testes derem resultados positivos, a próxima questão é como transformar essa argila em um produto que pode ser usado no tratamento de água. “As opções são adicionar a argila à água e depois recuperá-la por filtração, ou para transformar a argila em uma membrana, "explica Rudolf.

Alterando a largura das fendas e mudando a afinidade dos pilares, diferentes compostos químicos podem ser capturados pela argila funcionalizada. "Estamos testando sistemas para remover dois outros compostos da água, "diz Rudolf." Além disso, um sistema semelhante poderia ser criado usando outros materiais em camadas, como o óxido de grafeno. "