Purificando Água em Alta Velocidade com Matérias-Primas Baratas

Dec 07, 2023

DGIST (Presidente: Kuk Yang) Equipa do professor do Departamento de Ciência e Engenharia Energética Park Chi-Youngdesenvolveu com sucesso um “material polimérico poroso atípico” que pode remover completamente contaminantes orgânicos fenólicos da água em velocidades ultra-altas. O material poroso desenvolvido desta vez pode remover com eficiência não apenas microplásticos na água, mas também VOCs de tamanho muito pequeno com base no efeito fototérmico. Ao mesmo tempo, espera-se que seja utilizado como um material de adsorção de alta eficiência que possa ser comercializado no futuro, pois possui competitividade de custos com base nas matérias-primas e permite processos de purificação de água baseados em energia solar.

A poluição da água causada pelo rápido desenvolvimento da indústria química é um problema representativo da poluição ambiental. Várias tecnologias e materiais de purificação de água foram desenvolvidos para resolver este problema. Os materiais porosos à base de carbono que utilizam mecanismos de adsorção existentes têm limitações porque a taxa de adsorção é lenta e é necessária alta energia térmica para a reciclagem. Vários materiais foram desenvolvidos para melhorar a eficiência da remoção de contaminantes, mas tem sido difícil desenvolver materiais que satisfaçam simultaneamente excelente reciclabilidade, alta eficiência, eficiência económica das matérias-primas e potencial de industrialização.

A equipe de Chi-Young conseguiu sintetizar um polímero poroso com excelente desempenho de adsorção e propriedades fototérmicas através da reação de um precursor barato e eficaz. Além disso, uma reação de oxidação adicional foi experimentada no polímero e, com base nos resultados, um grupo funcional hidrofílico foi introduzido para permitir a rápida adsorção de micropoluentes no ambiente aquático.

Além disso, foi confirmado por meio de experimentos que o polímero desenvolvido pela equipe de pesquisa não necessita de alta energia térmica para reciclagem e pode ser utilizado diversas vezes sem perda de desempenho. A equipe de pesquisa produziu uma membrana de tratamento de água capaz de evaporar a água usando a energia solar como força motriz através da capacidade do polímero desenvolvido de absorver amplamente a luz e converter a luz absorvida em calor. Como resultado, foi confirmado que a membrana de tratamento de água revestida com o polímero oxidado poderia purificar contaminantes fenólicos através da luz solar.

Chi-Young disse: “A tecnologia que desenvolvemos aqui é uma tecnologia de purificação de água incomparável com a mais alta eficiência de purificação do mundo, removendo mais de 99,9 por cento dos microplásticos fenólicos e contaminantes VOC da água em velocidades ultra-altas. Esperávamos que fosse uma tecnologia universal com elevada eficiência económica que pudesse purificar água contaminada e fornecer água potável mesmo em áreas onde não há fornecimento de energia.”

Enquanto isso, esta pesquisa foi conduzida com o apoio da Fundação Nacional de Pesquisa do Projeto de Apoio ao Pesquisador Líder da Coreia e do Projeto de Desenvolvimento de Tecnologia de Nano e Materiais, e Cho Wan-soo do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia do DGIST, Choi Gyeong-hyeon no mestrado -programa combinado de doutorado, e Lee Dong-joon no programa de mestrado participaram como autores principais. Os resultados da pesquisa foram selecionados e publicados como capa da 50ª edição da Advanced Materials, a revista acadêmica de maior prestígio na área de materiais em 2022.

- Este comunicado de imprensa foi fornecido pelo Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk