El químico RUDN creó un nanofiltro para purificar el agua de tintes peligrosos

Los tintes sintéticos se aplican en la química industrial y la farmacéutica. Terminan en las aguas residuales junto con otros desechos de la producción y contaminan el medio ambiente. Los métodos actuales de tratamiento de agua no son del todo prácticos, ya que los adsorbentes propuestos suelen ser desechables y funcionan lentamente. Por lo tanto, los químicos continúan buscando soluciones efectivas y ecológicas para este problema. El químico RUDN, junto con colegas de India y Corea, propuso un nanocompuesto reutilizable a base de grafeno que puede absorber rápidamente los tintes del agua.

«En todo el mundo, el vertido de colorantes orgánicos de la producción de cuero, cosméticos, textiles, papel, etc., conduce a una grave contaminación de los recursos hídricos y causa grandes daños a la salud humana y al sistema hídrico. Estos tintes no se descomponen y causan vómitos, quemaduras en los ojos, diarrea y náuseas en las personas, además de tener un efecto cancerígeno. Los compuestos de óxido de grafeno pueden eliminar contaminantes similares del agua», Vinod Kumar, PhD, profesor RUDN.

Los químicos crearon un adsorbente a partir de óxido de grafeno (GO) y óxido de manganeso (MnO2). La síntesis del nanocompuesto pasa rápidamente y es ecológica — en una etapa, en la solución acuosa, a 120℃. La estructura y las propiedades químicas del adsorbente se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopia. Para probar su efectividad, los químicos de RUDN disolvieron los tintes en agua: naranja metil y azul de metileno. El primero se refiere a los tintes catiónicos, el segundo a los aniónicos. Se colocaron 50 mg de adsorbente en 50 ml de solución con una concentración inicial de contaminante de 150 mg por litro. Durante cinco horas, los químicos midieron periódicamente el nivel de contaminación del agua.

El adsorbente eliminó con éxito 50,48% de naranja metil y 85,35% de azul de metileno después de cinco minutos de acción. Después de una hora, prácticamente no quedan contaminantes en el agua: el adsorbente absorbió 94-100% de los colorantes. Un gramo de adsorbente demostró ser capaz de contener 149 mg de naranja de metilo y 178 mg de azul de metileno. El complejo también resultó ser reutilizable. La eficiencia de eliminación de contaminantes no ha caído por debajo del 90%, incluso después de 7 ciclos de uso.

«A partir de los resultados experimentales, el adsorbente sintetizado se puede usar para purificar el agua mediante filtración. Dado el bajo costo y el mayor potencial de adsorción, los nanocompuestos GO-MnO2 serán un candidato prometedor para eliminar simultáneamente los tintes catiónicos y aniónicos del agua contaminada para purificar el agua», Vinod Kumar, PhD, profesor RUDN.

Los resultados se publican en el Journal of Environmental Chemical Engineering.