p Pesquisadores do Laboratório de Catálise e Nanomateriais da Rice University descobriram que as nanopartículas de ouro e paládio podem quebrar os nitritos rapidamente. Crédito:M.S. Wong / Rice University
p Engenheiros químicos da Rice University descobriram um novo catalisador que pode quebrar rapidamente os nitritos, um contaminante comum e prejudicial na água potável que geralmente resulta do uso excessivo de fertilizantes agrícolas. p Nitritos e seus primos mais abundantes, nitratos, são compostos inorgânicos frequentemente encontrados em águas subterrâneas e superficiais. Os compostos são um perigo para a saúde, e a Agência de Proteção Ambiental impõe limites estritos à quantidade de nitratos e nitritos na água potável. Embora seja possível remover nitratos e nitritos da água com filtros e resinas, o processo pode ser proibitivamente caro.
p "Isto é um grande problema, particularmente para comunidades agrícolas, e não há realmente boas opções para lidar com isso, "disse Michael Wong, professor de engenharia química e biomolecular da Rice e pesquisador principal do novo estudo. "Nosso grupo estudou nanocatalisadores de ouro e paládio projetados por vários anos. Nós os testamos contra solventes clorados por quase uma década, e ao procurar outros usos potenciais para estes, tropeçamos em alguns estudos sobre catalisadores de paládio sendo usados para tratar nitratos e nitritos; então decidimos fazer uma comparação. "
p Os catalisadores são os casamenteiros do mundo molecular:eles fazem com que outros compostos reajam entre si, muitas vezes, trazendo-os para perto, mas os catalisadores não são consumidos pela reação.
p Em um novo artigo na revista
Nanoescala , A equipe de Wong mostrou que nanopartículas de ouro e paládio projetadas eram várias vezes mais eficientes na quebra de nitritos do que qualquer catalisador previamente estudado. As partículas, que foram inventados no Laboratório de Catálise e Nanomateriais de Wong, consistem em um núcleo de ouro sólido parcialmente coberto com paládio.
p Muitas áreas dos Estados Unidos correm o risco de contaminação da água potável por nitratos e nitritos devido ao uso excessivo de fertilizantes agrícolas. Crédito:USGS
p Na última década, A equipe de Wong descobriu que esses compostos de ouro-paládio têm tempos de reação mais rápidos para quebrar os poluentes clorados do que qualquer outro catalisador conhecido. Ele disse que o mesmo se provou verdadeiro para nitritos, por razões ainda desconhecidas.
p "Não há cloro nesses compostos, então a química é completamente diferente, "Wong disse." Ainda não está claro como o ouro e paládio trabalham juntos para aumentar o tempo de reação em nitritos e por que a eficiência da reação aumentou quando as nanopartículas tinham cerca de 80 por cento de cobertura de paládio. Temos várias hipóteses que estamos testando agora. "
p Ele disse que os nanocatalisadores de ouro-paládio com a formulação ideal eram cerca de 15 vezes mais eficientes na quebra de nitritos do que os nanocatalisadores de paládio puro, e cerca de 7 1/2 vezes mais eficiente do que os catalisadores feitos de paládio e óxido de alumínio.
p Wong disse que pode imaginar o uso de catalisadores de ouro-paládio em uma pequena unidade de filtração que poderia ser conectada a uma torneira de água, mas apenas se a equipe encontrar um catalisador similarmente eficiente para quebrar nitratos, que são poluentes ainda mais abundantes do que os nitritos.
p "Os nitritos se formam onde quer que você tenha nitratos, que são realmente a raiz do problema, "Wong disse." Estamos estudando ativamente uma série de candidatos para degradar nitratos agora, e temos algumas pistas positivas. "