Une nouvelle classe de nanotubes de carbone pourrait être l'équipe de nettoyage de prochaine génération pour les boues toxiques et l'eau contaminée, disent des chercheurs du Rochester Institute of Technology.

Les nanotubes de carbone à paroi unique améliorés offrent une approche plus efficace et durable du traitement et de l'assainissement de l'eau que les matériaux standard de l'industrie - gels de silicium et charbon actif - selon un article publié dans le numéro de mars de Sciences de l'environnement Eau :Recherche et technologie .

Les chercheurs du RIT John-David Rocha et Reginald Rogers, auteurs de l'étude, démontrer le potentiel de cette technologie émergente pour nettoyer l'eau polluée. Leur travail applique les nanotubes de carbone aux problèmes environnementaux d'une nouvelle manière spécifique qui s'appuie sur près de deux décennies de recherche sur les nanomatériaux. Les nanotubes sont plus couramment associés à la recherche sur les piles à combustible.

« Cet aspect est nouveau :prendre connaissance des nanotubes de carbone et de leurs propriétés et réaliser, avec de nouvelles techniques de traitement et de caractérisation, les avantages que les nanotubes peuvent apporter pour éliminer les contaminants de l'eau, " dit Rocha, professeur assistant à l'École de chimie et de science des matériaux du Collège des sciences du RIT.

Rocha et Rogers font progresser la technologie des nanotubes pour l'assainissement de l'environnement et la filtration de l'eau à usage domestique.

« Nous avons montré que nous pouvons régénérer ces matériaux, " dit Rogers, professeur adjoint de génie chimique au Kate Gleason College of Engineering du RIT. "À l'avenir, quand votre filtre à eau est enfin saturé, mettez-le au micro-ondes pendant environ cinq minutes et les impuretés s'évaporent."

Les nanotubes de carbone sont des unités de stockage mesurant environ 50, 000 fois plus petit que la largeur d'un cheveu humain. Le carbone réduit à l'échelle nanométrique défie les règles de la physique et opère dans un monde de mécanique quantique dans lequel les petits matériaux deviennent puissants.

"Nous connaissons le carbone comme le graphite pour nos crayons, comme des diamants, comme de la suie, ", a déclaré Rocha. "Nous pouvons transformer cette suie ou ce graphite en un matériau de type nanomètre connu sous le nom de graphène."

Un nanotube de carbone à paroi unique est créé lorsqu'une feuille de graphène est enroulée. Le changement physique modifie la structure chimique du matériau et détermine son comportement. Le résultat est « l'un des matériaux les plus conducteurs de chaleur et d'électricité au monde, ", a déclaré Rocha. "Ce sont des propriétés qui n'entrent en jeu que parce qu'elles sont à l'échelle nanométrique."

Les chercheurs du RIT ont créé de nouvelles techniques pour manipuler les minuscules matériaux. Rocha a développé une méthode pour isoler de haute qualité, nanotubes de carbone monoparoi et pour les trier selon leurs propriétés semi-conductrices ou métalliques. Rogers a redistribué les nanotubes de carbone purs dans des papiers minces semblables à du papier à copie carbone.

« Une fois les papiers formés, maintenant nous avons l'adsorbant - ce que nous utilisons pour extraire les contaminants de l'eau, ", a déclaré Rogers.

Le processus de filtration fonctionne parce que « les nanotubes de carbone n'aiment pas l'eau, " at-il ajouté. Seuls les contaminants organiques dans l'eau collent au nanotube, pas les molécules d'eau.

"Ce type d'application n'a pas été fait auparavant, " a déclaré Rogers. " Les nanotubes utilisés à cet égard sont nouveaux. "