Nanopartículas de paládio-ouro limpam TCE um bilhão de vezes mais rápido do que limalhas de ferro
p CRÉDITO:Photos.com/Rice University
p Nos primeiros testes lado a lado de meia dúzia de catalisadores à base de paládio e ferro para limpar o TCE cancerígeno, Cientistas da Rice University descobriram que o paládio destrói o TCE muito mais rápido do que o ferro - até um bilhão de vezes mais rápido em alguns casos. p Os resultados aparecerão em um novo estudo na edição de agosto da revista.
Catálise B aplicada:Ambiental.
p TCE, ou tricloroeteno, é um desengraxante químico amplamente usado e solvente que encontrou seu caminho em fontes de água subterrânea em todo o mundo. A molécula TCE, que contém dois átomos de carbono e três átomos de cloro, é muito estável. Essa estabilidade é uma vantagem para usuários industriais, mas é uma desgraça para engenheiros ambientais.
p “É difícil quebrar essas ligações entre cloro e carbono, "disse o autor do estudo Michael Wong, professor de engenharia química e biomolecular e de química na Rice. "Quebrando alguns dos laços, em vez de quebrar todas as ligações carbono-cloro, é um grande problema com alguns métodos de tratamento TCE. Porque? Porque você faz subprodutos que são mais perigosos do que o TCE, como o cloreto de vinil.
p "As abordagens populares são, portanto, aqueles que não quebram esses laços. Em vez de, pessoas usam purificação de ar ou adsorção de carbono para remover fisicamente o TCE de águas subterrâneas contaminadas, "Wong disse." Esses métodos são fáceis de implementar, mas são caros no longo prazo. Então, reduzir o custo da limpeza da água gera interesse em métodos novos e possivelmente mais baratos. "
p Nos E.U.A., O TCE é encontrado em mais da metade dos locais de resíduos contaminados na Lista de Prioridades Nacionais do Superfund da Agência de Proteção Ambiental. Somente nas bases militares dos EUA, o Pentágono estimou o custo de remoção do TCE das águas subterrâneas em mais de US $ 5 bilhões.
p Na busca por novos materiais que possam decompor o TCE em componentes não tóxicos, pesquisadores encontraram sucesso com ferro puro e paládio puro. No caso antigo, o metal degrada o TCE à medida que corrói na água, embora às vezes seja formado cloreto de vinila. No último caso, o metal atua como um catalisador; não reage com o próprio TCE, mas estimula reações que rompem as ligações problemáticas de carbono-cloro. Como o ferro é consideravelmente mais barato que o paládio e mais fácil de trabalhar, já é usado no campo. Paládio, por outro lado, ainda está limitado a ensaios de campo.
p Wong liderou o desenvolvimento de uma abordagem de catalisador de nanopartículas de ouro-paládio para remediação de TCE em 2005. Ele descobriu que era difícil comparar com precisão a nova tecnologia com outros esquemas de remediação baseados em ferro e paládio porque nenhum teste lado a lado havia sido publicado .
p "As pessoas sabiam que o ferro era mais lento do que o paládio e o paládio-ouro, mas ninguém sabia quantitativamente o quanto mais lento, " ele disse.
p No novo estudo, uma equipe que inclui Wong e o autor principal Shujing Li, um ex-bolsista visitante da Universidade de Nankai, China, realizou uma série de testes em várias formulações de catalisadores de ferro e paládio. Os seis incluíam dois tipos de nanopartículas de ferro, dois tipos de nanopartículas de paládio - incluindo a partícula de paládio-ouro de Wong - e formas em pó de ferro e óxido de paládio-alumínio.
p Os pesquisadores prepararam uma solução de água contaminada com TCE e testaram cada um dos seis catalisadores para ver quanto tempo levaram para quebrar 90 por cento do TCE na solução. Isso levou menos de 15 minutos para cada um dos catalisadores de paládio e mais de 25 horas para as duas nanopartículas de ferro. Para o pó de ferro, demorou mais de 10 dias.
p "Sabíamos de estudos anteriores que o paládio era mais rápido, mas acho que todos ficaram um pouco surpresos ao ver o quão mais rápido nesses testes lado a lado, "Li disse.
p Wong disse que os novos resultados devem ser úteis para aqueles que estão tentando comparar os custos da realização de testes em grande escala na remediação catalítica do TCE.