Una forma de eliminar el nitrato nocivo del agua potable es catalizar su conversión en nitrógeno. Este proceso adolece del inconveniente de que a menudo produce amoniaco. Utilizando nanopartículas de paladio como catalizador, y controlando cuidadosamente su tamaño, este inconveniente se puede eliminar parcialmente. Fue una investigación realizada por Yingnan Zhao del Instituto MESA + de Nanotecnología de la Universidad de Twente la que condujo a este descubrimiento.
Debido al uso excesivo de fertilizantes, nuestra agua subterránea está contaminada con nitratos, que plantean un problema si entran en el suministro de agua de la red. Los niveles han caído significativamente en los últimos años, como resultado de varias directivas europeas. Además, El programa de Enfoque Integrado del Nitrógeno se lanzó en varias reservas naturales holandesas a principios de enero. Abordar el problema en su origen es una cosa, pero aún será necesario tratar el suministro de agua de la red. Si bien esto se puede lograr mediante la conversión biológica (utilizando bacterias para convertir el nitrato en gas nitrógeno), este es un proceso lento. El uso de paladio para catalizar la conversión de nitrato en nitrógeno acelera enormemente el proceso. Sin embargo, esta reacción adolece del inconveniente de que produce un subproducto nocivo:el amoníaco.
Superficie expuesta
La cantidad de amoniaco producida parece depender del método utilizado para preparar el paladio y de la estructura física del catalizador. Yingnan Zhao decidió utilizar partículas de paladio coloidal de tamaño nanométrico, ya que sus dimensiones se pueden controlar fácilmente. Estas partículas están fijadas a una superficie, para que no acaben en la red de suministro de agua. Sin embargo, es importante evitar que se agrupen, por lo que se añaden estabilizadores como el alcohol polivinílico. Desafortunadamente, estos estabilizadores tienden a proteger la superficie de las partículas de paladio, lo que reduce su eficacia como catalizador. Al introducir tratamientos adicionales, Yingnan Zhao ha logrado exponer completamente la superficie catalítica una vez más o manipularla de manera controlada. Esto ha resultado en nanopartículas de paladio que pueden catalizar la conversión a nitrógeno, mientras produce muy poco amoníaco. Esto ha traído un mayor desarrollo del tratamiento catalítico de agua (en dispositivos compactos para uso doméstico, por ejemplo) un paso más cerca.
Yingnan Zhao, quien es de Heze, Shandong, Porcelana, realizó su investigación en el grupo de Materiales y Procesos Catalíticos del Prof. Leon Lefferts. Defendió su tesis, que se titula "Nanopartículas coloidales como catalizadores y precursores de catalizadores para la hidrogenación de nitritos" el jueves 15 de enero.
