Les scientifiques de NUST MISIS et des collègues indiens de l'Université Jain et du Sri Dharmasthala Manjunatheshwara College ont présenté des membranes innovantes pour l'élimination complète des métaux lourds des eaux usées industrielles. La nanostructure spéciale d'oxyde d'aluminium modifié par du zinc a permis d'éliminer l'arsenic et le plomb de l'eau avec une efficacité de 87% et 98%, respectivement. Les résultats des travaux ont été publiés dans le Chémosphère journal.

L'industrialisation est la principale cause de pollution de l'eau due à l'entrée de déchets industriels. En particulier, métaux lourds—arsenic, le plomb et le cadmium - peuvent provoquer des troubles métaboliques et de multiples effets critiques sur le corps, qui les rendent extrêmement toxiques pour l'environnement.

L'une des méthodes les plus prometteuses de purification et d'élimination des ions de métaux lourds de l'eau est la technologie membranaire. Il agit comme une barrière efficace (filtre) et est relativement facile à fabriquer. À la fois, il a de sérieuses limitations telles qu'une consommation d'énergie élevée, courte durée de vie des membranes, faible productivité et sélectivité.

Le défi pour les scientifiques est de faire de la technologie membranaire une méthode de purification des eaux usées plus polyvalente et disponible dans le commerce. Une équipe internationale de chercheurs de Russie et d'Inde a proposé une solution au problème en synthétisant un nouveau type de membranes, en particulier des nanoparticules poreuses d'oxyde d'aluminium dopé au zinc.

« Les nanoparticules que nous avons obtenues par combustion en solution ont une très grande surface (261,44 m ² /g) à une taille de 50 nanomètres. Des images en coupe transversale de nanoparticules obtenues par microscopie électronique à balayage ont montré la morphologie en forme de doigt et la nature poreuse des membranes, " dit Vignesh Nayak, co-auteur de l'ouvrage, un post-doctorat chez NUST MISIS.

Selon les scientifiques, les membranes synthétisées ont montré une hydrophilie accrue (mouillabilité), charge de surface et super porosité, qui a permis d'éliminer l'arsenic et le plomb d'une solution aqueuse avec une efficacité de 87 % et 98 %, respectivement.

Le deuxième avantage important des membranes obtenues réside dans les propriétés antifouling. Cela signifie que le matériau est résistant à l'encrassement par les micro-organismes aquatiques, qui désactivent les appareils qui se trouvent depuis longtemps dans les milieux aquatiques.

L'étude antisalissure menée par des développeurs à différentes pressions avec une solution d'alimentation contenant de l'albumine de sérum bovin a montré une récupération de 98,4 % et une réutilisation des membranes jusqu'à trois cycles continus.

À l'avenir, les membranes obtenues peuvent être utilisées pour un traitement efficace des effluents industriels, ainsi que dans les stations d'épuration des grandes villes. L'équipe termine actuellement les tests en laboratoire des échantillons obtenus.