Une équipe de chercheurs de l'Université d'Osaka a développé une nanopoudre en forme d'algue pour filtrer l'eau afin d'aider à éliminer les ions métalliques toxiques. Fait de titanate de sodium en couches, les nanofibres orientées aléatoirement augmentent l'efficacité du cobalt-II (Co 2 ⁺ ) capture d'ions. Ce travail pourrait conduire à des solutions moins chères et plus efficaces pour filtrer l'eau qui est actuellement inutilisable en raison de métaux lourds dangereux ou de retombées radioactives.

Alors que la population mondiale continue d'augmenter, il en sera de même du besoin d'eau potable. Malheureusement, de nombreuses sources d'eau ont été contaminées par des métaux lourds, comme le cobalt, provenant de déchets industriels ou de ruissellement radioactif. Le titanate de sodium a été largement utilisé pour filtrer ces substances toxiques, mais son efficacité ne suffit pas. Le titanate de sodium est généralement un matériau stratifié bidimensionnel, mais sa structure cristalline peut varier en fonction de la composition chimique et de la méthode de préparation. Pour capturer efficacement les ions radioactifs et/ou de métaux lourds, le contrôle morphologique du titanate de sodium est très important.

Maintenant, des chercheurs de l'Institut de recherche scientifique et industrielle de l'Université d'Osaka ont développé une nouvelle méthode pour créer des filtres en titanate de sodium très efficaces. "Nous avons utilisé un procédé hydrothermal alcalin sans gabarit pour produire les tapis, " dit le premier auteur Yoshifumi Kondo. Les chercheurs ont découvert que l'augmentation du temps de synthèse hydrothermale provoquait l'allongement et la fibre des cristaux initialement ronds, et pour former les tapis en forme d'algues constitués des nanofibres orientées de manière aléatoire. Cette morphologie nanométrique semblable à une algue a augmenté la surface des tapis, qui a amélioré l'efficacité d'élimination de Co 2 ⁺ lors des tests de sorption.

"En raison de la progression du réchauffement climatique et de la grave pollution de l'environnement, le besoin de moyens sûrs pour éliminer les matières radioactives et les métaux lourds des ressources en eau est devenu encore plus critique, " dit l'auteur principal Tomoyo Goto. Par rapport à un matériau disponible dans le commerce, les tapis de titanate de sodium nanostructurés ont montré des performances améliorées pour la capture de Co 2 ⁺ ions. La méthode devrait être appliquée à d'autres systèmes de purification qui éliminent les métaux lourds et les radionucléides des eaux usées.