El químico RUDN creó una «nanoabsorción» reutilizable para el tratamiento de aguas residuales

El vertido de desechos orgánicos e inorgánicos en las aguas residuales es una grave amenaza para el medio ambiente y la salud humana. Además, la acción combinada de varios contaminantes puede resultar más fuerte que su daño total. Por lo tanto, se necesitan herramientas que permitan deshacerse de varios tipos de sustancias nocivas a la vez. Las soluciones existentes están dirigidas principalmente a eliminar solo compuestos orgánicos o solo inorgánicos. El químico RUDN, junto con colegas de Corea e India, ha creado un compuesto híbrido a base de grafeno y quitosano que permite eliminar simultáneamente contaminantes inorgánicos (por ejemplo, mercurio y cobre) y orgánicos (por ejemplo, azul de metileno y púrpura cristalino) de las aguas residuales.

«Los adsorbentes se utilizan para eliminar un producto químico o varios productos químicos que pertenecen a la misma clase química. Sin embargo, en la eliminación de contaminantes de diferentes clases mediante adsorción, tales éxitos no se lograron. Los investigadores se enfrentan a una baja tasa de adsorción y eficiencia de eliminación. Por lo tanto, es necesario sintetizar un nuevo adsorbente, ya que en el futuro se necesita tecnología de adsorción para eliminar varios tipos de contaminantes de las aguas residuales», Vinod Kumar, PhD, profesor RUDN.

Los químicos crearon un nanocompuesto basado en óxido de grafeno (una modificación plana del grafito) y quitosano (un polisacárido que se obtiene de quitina de animales y hongos). La actividad química del nuevo compuesto se agrega al ácido etilendiaminotetraacético (EDTA): trae grupos funcionales a la composición del nanocompuesto, que determinan su actividad como adsorbente. Los químicos determinaron la estructura y las propiedades del nanocompuesto mediante difracción de rayos x, espectroscopia infrarroja y otros métodos. Luego, los químicos investigaron experimentalmente la actividad de adsorción del nanocompuesto.

Un gramo de la sustancia demostró ser capaz de absorber hasta 324 mg de mercurio, 130 mg de cobre, 141 mg de azul de metileno y 121 mg de púrpura cristalina. Los químicos explicaron una capacidad tan significativa por el hecho de que la composición del nanocompuesto incluye muchos grupos funcionales. Además, el" nanogub " se puede enjuagar y volver a usar: después de siete ciclos de absorción y lavado, la eficiencia de absorción se redujo en no más del 10%.

«Incluso en presencia de iones de metales extraños, los iones de los metales objetivo se adsorben con éxito. Además, otros metales también se eliminan bien. El adsorbente también se mantuvo efectivo simultáneamente para múltiples iones metálicos y colorantes. La nanocomoposita creada puede conservar su capacidad de adsorción para contaminantes inorgánicos y orgánicos incluso después de siete ciclos de adsorción-desorción. Todo esto indica que puede ser prometedor en el tratamiento de una mezcla compleja de aguas residuales que contienen contaminantes inorgánicos y orgánicos», Vinod Kumar, PhD, profesor RUDN.

Los resultados se publican en la revista Chemosphere.