Aunque la mayor parte del planeta está cubierta por agua, sólo una fracción es lo suficientemente limpia para que la utilicen los humanos. Por lo tanto, es importante reciclar este recurso siempre que sea posible. Las técnicas de purificación actuales no pueden manejar adecuadamente las aguas residuales muy calientes generadas por algunas industrias. Pero ahora, investigadores que informan en Interfaces y materiales aplicados ACS han incrustado partículas de nanodiamantes mejoradas con aminas en las membranas para abordar este desafío.

Algunos métodos de recuperación de petróleo y otros procesos industriales dan como resultado aguas residuales calientes, que requiere un enfriamiento intensivo en energía antes de que pueda ser purificado a través de membranas de ósmosis inversa tradicionales. Después de la purificación, entonces es necesario calentar el agua antes de poder reutilizarla. A temperaturas tan altas, las membranas de ósmosis inversa tradicionales se filtran lentamente, permitiendo más sales, sólidos y otros contaminantes para pasar. Los investigadores han incrustado nanodiamantes extremadamente diminutos:esferas de carbono producidas por explosiones en pequeños, recipientes cerrados sin oxígeno presente, sobre estas membranas en estudios previos. Aunque las membranas filtran con eficacia y rapidez grandes volúmenes de agua y pueden proteger contra las incrustaciones, no se probaron con muestras muy calientes. Para optimizar las membranas para su uso con aguas residuales calientes, Khorshidi, Sadrzadeh y sus colegas querían modificar las esferas de nanodiamantes e incrustarlas de una manera nueva.

El equipo adjuntó aminas a los nanodiamantes y los bañó en una solución de acetato de etilo para evitar que las esferas se aglutinaran. Luego, Se añadió un monómero que reaccionaba con las aminas para crear enlaces químicos a la base de la membrana tradicional. Los efectos sinérgicos de los enlaces amina y el tratamiento con acetato de etilo dieron como resultado una membranas más estables a la temperatura, contribuyendo a mejorar su desempeño. Al aumentar la cantidad de nanodiamantes mejorados con aminas en la membrana, los investigadores obtuvieron tasas de filtración más altas con una mayor proporción de impurezas eliminadas, incluso después de 9 horas a 167 F, en comparación con membranas sin nanodiamantes. El nuevo método produjo membranas que podrían tratar de manera más efectiva las aguas residuales a altas temperaturas, dicen los investigadores.