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Defeitos na velocidade do filtro, limpeza de produtos químicos tóxicos na água

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Os pesquisadores que procuram encontrar uma maneira de remover os contaminantes das águas residuais industriais encontraram uma solução contra-intuitiva: usar um filtro com defeito.

Construindo um Filtro Mais Poroso

Pesquisadores da Rice University, no Texas, revelaram um novo tipo de filtro para absorver contaminantes de águas residuais industriais que não é tão perfeito quanto os filtros anteriores, e esse é o ponto.

VEJA TAMBÉM: ESTUDO ENCONTRA ALTOS NÍVEIS DE MICROPLÁSTICOS EM ÁGUA GARRAFA

Em um novo artigo publicado no jornal da American Chemical Society Química e Engenharia Sustentáveis ​​da ACS, Michael Wong, Chelsea Clark e sua equipe na Rice University mostraram que, quando se trata de absorver ácido perfluorooctanossulfônico (PFOS), os não porosos nem sempre são melhores.

Eles desenvolveram um novo tipo de filtro de nanomaterial altamente poroso, que chamaram de estrutura metal-orgânica (MOF), que absorveu o PFOS da água poluída mais rápido do que outros filtros. Além do mais, quando eles introduziram buracos do tamanho de nanômetros - normalmente considerados defeitos - no material, eles descobriram que o MOF poderia conter ainda mais PFOS do que antes.

“Estamos dando um passo na direção certa para o desenvolvimento de materiais que podem tratar efetivamente águas residuais industriais no nível de partes por bilhão e partes por milhão de contaminação total de PFAS, o que é muito difícil de fazer usando as tecnologias atuais, como o granular ativado sistemas baseados em carvão ou lodo ativado ”, disse Wong, professor de química e presidente do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular de Rice.

Ácido Perfluorooctanossulfônico

PFOS é um contaminante comum encontrado em processamento industrial e tem sido usado em produtos de consumo por décadas como um composto resistente a manchas adicionado a tecidos, carpetes, etc. Ele tem se mostrado tóxico em humanos, o membro mais conhecido de uma família de produtos químicos tóxicos chamados substâncias per- e polifluoroalquil (PFAS).

Foi restringido pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, que descreve os PFAS como "muito persistentes no meio ambiente e no corpo humano - o que significa que eles não se quebram e podem se acumular com o tempo", e os PFOS foram objeto de vários principais ações judiciais nos Estados Unidos.

Estruturas Metal-Orgânicas

MOFs, de acordo com Wong, são estruturas tridimensionais feitas de íons de metal e moléculas orgânicas que podem se automontar assim que os íons de metal começam a interagir com os compostos orgânicos.

Eles podem se desenvolver em estruturas sofisticadas que são altamente porosas, mas se mostraram promissoras na filtragem de outros produtos químicos, então Wong acreditava que os MOFs seriam um bom candidato para a remediação de PFOS.

Particularmente, os MOFs provaram ser altamente eficazes na captura de moléculas alvo específicas e podem retê-las em quantidades significativas. Um único grama de alguns MOFs, por exemplo, pode ter mais área de superfície do que um campo de futebol.

Mais importante, a estrutura, tamanhos de poros e funções de um MOF podem ser alterados por químicos durante a síntese, permitindo um direcionamento mais preciso de poluentes específicos.

Este foi o processo que Clark usou para introduzir mais propriedades absorventes em um MOF bem documentado conhecido como UiO-66. Ao variar a quantidade de ácido clorídrico durante a síntese, ela acrescentou os “defeitos” ao filtro PFOS que provaram ser tão eficazes na absorção do contaminante perigoso.

“Os defeitos de poros grandes são essencialmente seus próprios locais para adsorção de PFAS por meio de interações hidrofóbicas”, disse Clark. “Eles melhoram o comportamento de adsorção, aumentando o espaço para as moléculas de PFAS.”


Assista o vídeo: Tratamento de água - estação de tratamento de água (Pode 2022).


Comentários:

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