Científicos ingleses desarrollan nuevo material para degradar contaminantes producidos por tintes y colorantes artificiales en el agua.

Científicos del Instituto de Investigación de Seguridad Energética de la Universidad de Swansea, en Reino Unido, desarrollaron un nuevo material que promete ser un catalizador para la degradación de contaminantes sintéticos producidos por colorantes artificiales.

De acuerdo con ellos, cada año se liberan en el agua de todo el mundo 300 mil toneladas de contaminantes sintéticos producidos por colorantes artificiales. ¿Cómo eliminarlos de una forma eficaz? Utilizando los rayos del Sol.

El nuevo compuesto fotocatalítico no es peligroso y destruye los contaminantes de colorantes artificiales del agua absorbiendo más del 90% del tinte y aumentando la tasa de su descomposición 10 veces utilizando únicamente la luz solar.

Polvos de nanopartículas de nitruro de tántalo (izquierda), nanohilos de óxido de tungsteno (centro) y compuesto de nitruro de tántalo / óxido de tungsteno (derecha).

Los investigadores explican que, al calentar la mezcla de reacción a altas presiones dentro de un recipiente sellado, el compuesto se sintetiza creando “nanohilos” ultrafinos de óxido de tungsteno sobre la superficie de diminutas partículas de nitruro de tántalo. Como resultado del tamaño increíblemente pequeño de los dos materiales (el nitruro de tántalo y el óxido de tungsteno tienen menos de 40 mil millonésimas de metro de diámetro) el compuesto proporciona una gran superficie para la captura de tintes y colorantes.

Los viales que contenían el colorante de prueba Rhodamine B utilizado en el estudio, tanto antes (izquierda) como después (derecha) de la degradación fotocatalítica del compuesto bajo una iluminación de luz blanca. (Crédito: Daniel Jones / Universidad de Swansea)

En este momento, el material rompe el tinte en pequeñas moléculas usando la energía proporcionada por la luz del Sol, en un proceso conocido como “degradación fotocatalítica”. Después de haber eliminado los tintes nocivos, el catalizador puede ser filtrado del agua.

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Los investigadores, dirigidos por los doctores Charles W. Dunnill y Daniel Jones, informaron de su descubrimiento en la revista Nature Scientific Reports y explicaron que, en los últimos años, los materiales utilizados en el estudio están atrayendo un interés significativo. El óxido de tungsteno se considera uno de los materiales más prometedores para una amplia gama de aplicaciones fotocatalíticas, debido a su alta conductividad eléctrica, estabilidad química y actividad superficial, además de su fuerte capacidad para absorber la luz. Por su parte, como semiconductor de banda baja, el nitruro de tántalo es de color rojo debido a su virtud de absorber casi todo el espectro de luz visible y, por lo tanto, de extraer una gran cantidad de energía de la luz solar para alimentar los procesos de degradación. El verdadero potencial de los dos materiales sólo se alcanza una vez que se combinan en un único compuesto.

El Instituto de Investigación de Seguridad Energética (IISE) está dedicado a descubrir e implementar nuevas tecnologías para un futuro energético sustentable. La sede se ubica en el nuevo Campus Bay, de la Universidad de Swansea, en Reino Unido. El IISE realiza investigaciones de vanguardia en diferentes disciplinas relacionadas con la energía, con un enfoque especial en las energías renovables.

Fuente:
https://www.eurekalert.org/
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