Crédito:Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS
Los científicos de NUST MISIS, junto con colegas indios de la Universidad de Jain y Sri Dharmasthala Manjunatheshwara College, presentaron membranas innovadoras para la eliminación completa de metales pesados de las aguas residuales industriales. La nanoestructura especial de óxido de aluminio modificado con zinc hizo posible eliminar el arsénico y el plomo del agua con una eficiencia del 87% y el 98%, respectivamente. Los resultados del trabajo fueron publicados en el Quimiosfera diario.
La industrialización es la principal causa de contaminación del agua por la entrada de residuos industriales. En particular, metales pesados:arsénico, plomo y cadmio:pueden causar trastornos metabólicos y múltiples efectos críticos en el cuerpo, que los hacen extremadamente tóxicos para el medio ambiente.
Uno de los métodos más prometedores de purificación y eliminación de iones de metales pesados del agua es la tecnología de membranas. Actúa como una barrera eficaz (filtro) y es relativamente fácil de fabricar. Al mismo tiempo, tiene algunas limitaciones serias como el alto consumo de energía, corta vida de la membrana, baja productividad y selectividad.
El desafío para los científicos es hacer de la tecnología de membranas un método de purificación de aguas residuales más versátil y disponible comercialmente. Un equipo internacional de investigadores de Rusia e India propuso una solución al problema sintetizando un nuevo tipo de membranas, especialmente nanopartículas porosas de óxido de aluminio dopado con zinc.
"Las nanopartículas que obtuvimos mediante el método de combustión en solución tienen una superficie muy grande (261,44 m 2 / g) con un tamaño de 50 nanómetros. Imágenes transversales de nanopartículas obtenidas mediante microscopía electrónica de barrido mostraron la morfología en forma de dedo y la naturaleza porosa de las membranas. "dijo Vignesh Nayak, coautor del trabajo, un postdoctorado en NUST MISIS.
Según los científicos, las membranas sintetizadas mostraron una mayor hidrofilia (humectabilidad), carga superficial y superporosidad, que permitió eliminar el arsénico y el plomo de una solución acuosa con una eficiencia de 87% y 98%, respectivamente.
La segunda ventaja importante de las membranas obtenidas son las propiedades antiincrustantes. Significa que el material es resistente a la contaminación por microorganismos acuáticos, que desactivan dispositivos que han estado en ambientes acuáticos durante mucho tiempo.
El estudio antiincrustante realizado por los desarrolladores a varias presiones con una solución de alimentación que contiene albúmina de suero bovino mostró una recuperación del 98,4% y la reutilización de las membranas durante hasta tres ciclos continuos.
En el futuro, las membranas obtenidas se pueden utilizar para el tratamiento eficaz de efluentes industriales, así como en las plantas de tratamiento de agua de las grandes ciudades. Actualmente, el equipo está completando las pruebas de laboratorio de las muestras obtenidas.
