Strategi baru untuk memerangi polutan yang muncul yang mengancam lingkungan dan kesehatan manusia
Polutan yang muncul adalah senyawa – mikroplastik, minyak, pewarna, obat -obatan, plasticizer, dll. – yang berakhir di ekosistem air dan dapat menimbulkan risiko lingkungan dan kesehatan. Polutan ini, yang terkait dengan aktivitas manusia, dapat ditemukan di air limbah, dan menghilangkannya mewakili tantangan ilmiah, teknologi dan sosial.
Sekarang, sebuah penelitian yang dipimpin oleh University of Barcelona menyajikan strategi inovatif berdasarkan penggunaan partikel yang bersifat superhidrofobik untuk menurunkan polutan yang sulit dihapus dari air. Makalah, diterbitkan di Jurnal Teknik Kimia Lingkungan ditandatangani oleh peneliti UB Oriol Rius Ayra dan Núria Llorca Isern, dari karakterisasi dan proses dalam kelompok penelitian ilmu material (CPCM).
Hasil penelitian membuka kemungkinan baru untuk desain bahan superhidrofobik baru dengan sifat multifungsional untuk menghilangkan polutan persisten, tujuan ilmiah yang merupakan salah satu lini penelitian kelompok penelitian.
Air bersih dan sanitasi untuk semua manusia
Memastikan ketersediaan air dan pengelolaan sumber daya air dan sanitasi yang berkelanjutan adalah salah satu Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDG) yang diadopsi oleh PBB untuk periode 2015-2030. Namun, sebagian besar air limbah yang terkait dengan aktivitas manusia masih dibuang ke sungai atau laut tanpa menghilangkan polutan.
Studi ini menggambarkan sifat multifungsi partikel dari sifat superhidrofobik untuk menghilangkan dan menurunkan berbagai polutan dalam air.
Secara khusus, superhidrofobisitas adalah karakteristik yang secara alami hadir pada beberapa hewan dan tanaman untuk mengurangi atau menghilangkan kontak permukaan dengan molekul air.
“Penggunaan bahan superhidrofobik adalah strategi yang efektif untuk memerangi polusi lingkungan. Beberapa tahun yang lalu, upaya dilakukan untuk meniru superhidrofobik yang ada di alam, seperti dalam kasus bunga lotus (contoh simbol dari properti ini). Baru -baru ini, baru -baru ini, baru -baru ini, Namun, penelitian telah berkembang untuk merancang materi baru dengan berbagai aplikasi “, kata Oriol Rius, Dosen Serra Húnter di Departemen Ilmu Pengetahuan Bahan dan Kimia Fisik UB. “Bahan superhidrofobik menonjol karena fleksibilitasnya yang luar biasa, dengan kegunaan seperti pembersihan sendiri permukaan atau menghilangkan minyak dan pelarut organik”, lanjutnya.
Partikel superhidrofobik dengan fungsi ganda
Sebagai bagian dari penelitian ini, tim menyiapkan satu set partikel dengan dua wajah, yaitu dua daerah dengan komposisi kimia yang berbeda: ini adalah partikel Feni3/Al2O3 tipe superhidrofobik, dinamai dewa Romawi dengan nama yang sama, dewa klasik digambarkan dengan dua wajah.
“Fakta bahwa partikel memiliki dua domain yang berbeda dengan jelas memberikan sifat multifungsi yang memungkinkannya untuk menghilangkan tiga jenis polutan: pelarut organik, pewarna stabil dan mikroplastik”, kata Profesor Núria Llorca. “Karena bahan -bahan ini memiliki dua sisi yang berbeda, ini memungkinkan masing -masing untuk bertindak berbeda. Secara khusus, satu sisi memiliki afinitas yang lebih besar dengan pelarut organik dan mikroplastik, seperti yang difungsikan dengan senyawa yang disebut senyawa yang disebut senyawa Asam Lauric“, Rius melanjutkan.” Sebaliknya, sisi lain tidak mengandung senyawa ini, tetapi memungkinkan untuk degradasi pewarna yang cukup stabil. Dua karakteristik ini membuat sistem mampu menghilangkan berbagai jenis polutan “.
Untuk mendapatkan bahan superhidrofobik ini, pertama, paduan terbentuk, dalam proses intensif energi, untuk akhirnya mendapatkan bahan aktif secara kimia yang seringkali sulit diperoleh dalam kondisi lain. Tahap kedua melibatkan fungsionalisasi permukaan untuk memberikan sifat superhidrofobik baru. “Tahap paling kompleks dalam pemrosesan bahan-bahan ini adalah fungsionalisasi, karena membutuhkan reaksi kimia pada permukaan dengan struktur dimensi mikro dan nano. dan oleh karena itu penelitian harus diarahkan pada penggunaan senyawa yang lebih berkelanjutan dari asal alami “, tekanan Llorca.
“Di masa depan, kemungkinan menggabungkan berbagai komposisi kimia dalam satu bahan dapat memperluas bidang penerapan bahan -bahan ini dengan sifat superhidrofobik”, tim menyimpulkan.
Artikel referensi:
Rius-Wayra, Oriol; Llorca-Isern, Núria. «Superhidrofobik FENI3/Al2O3 Partikel hibrida multifungsi janus untuk degradasi katalitik pewarna azo, pemisahan minyak/air dan pemindahan mikroplastik». Jurnal Teknik Kimia LingkunganOktober 2024. Doi: /10.1016/j.jece.2024.114419
