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  • Acqua pulita e frizzante da filtri a membrana con nanodiamante

    I nanodiamanti microscopici si aggregano quando vengono posti in acqua (mostrato sopra), ma si dissociano quando sono in acetato di etile per pulire le acque reflue calde. Credito:adattato da Materiali e interfacce applicati ACS 2020, DOI:10.1021/acsami.0c15194

    Sebbene la maggior parte del pianeta sia coperta dall'acqua, solo una frazione di esso è abbastanza pulita da poter essere utilizzata dagli esseri umani. Perciò, è importante riciclare questa risorsa quando possibile. Le attuali tecniche di purificazione non sono in grado di gestire adeguatamente le acque reflue molto calde generate da alcune industrie. Ma ora, ricercatori che riferiscono in Materiali e interfacce applicati ACS hanno incorporato particelle di nanodiamante potenziate con ammine nelle membrane per affrontare questa sfida.

    Alcuni metodi di recupero dell'olio e altri processi industriali producono acque reflue calde, che richiede un raffreddamento ad alta intensità energetica prima di poter essere purificato attraverso le tradizionali membrane ad osmosi inversa. Dopo la purificazione, l'acqua deve quindi essere riscaldata prima di poter essere riutilizzata. A temperature così elevate, le tradizionali membrane ad osmosi inversa filtrano lentamente, permettendo più sali, solidi e altri contaminanti da attraversare. I ricercatori hanno incorporato nanodiamanti estremamente piccoli, sfere di carbonio prodotte da esplosioni in piccoli, contenitori chiusi senza ossigeno presente su queste membrane in studi precedenti. Sebbene le membrane filtrino efficacemente e rapidamente grandi volumi d'acqua e possano proteggere dalle incrostazioni, non sono stati testati con campioni molto caldi. Per ottimizzare le membrane per l'utilizzo con acque reflue calde, Khorshidi, Sadrzadeh e colleghi volevano modificare le sfere di nanodiamante e incorporarle in un modo nuovo.

    Il team ha attaccato le ammine ai nanodiamanti e le ha immerse in una soluzione di acetato di etile per evitare che le sfere si aggregano. Quindi, è stato aggiunto un monomero che ha reagito con le ammine per creare legami chimici alla base della membrana tradizionale. Gli effetti sinergici dei legami amminici e del trattamento con acetato di etile hanno portato a una maggiore densità, membrane più termostabili, contribuendo al miglioramento delle loro prestazioni. Aumentando la quantità di nanodiamanti arricchiti di ammine nella membrana, i ricercatori hanno ottenuto velocità di filtrazione più elevate con una maggiore percentuale di impurità rimosse, anche dopo 9 ore a 167 F, rispetto alle membrane senza nanodiamanti. Il nuovo metodo ha prodotto membrane che potrebbero trattare in modo più efficace le acque reflue ad alte temperature, dicono i ricercatori.


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