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  • Nanoparticules magnétiques avec des liquides ioniques pour la purification de l'eau

    Crédit :Wiley

    Dans de nombreuses régions du monde, l'accès à l'eau potable est loin d'être certain. Filtration de grands volumes d'eau, cependant, est lent et peu pratique. Dans la revue Angewandte Chemie , les scientifiques ont introduit une nouvelle méthode de purification de l'eau basée sur des nanoparticules magnétiques recouvertes d'un "liquide ionique" qui élimine simultanément les matières organiques, inorganique, et contaminants microbiens, ainsi que les microplastiques. Les nanoparticules sont ensuite facilement éliminées avec des aimants.

    Dirigé par Carsten Streb, Robert Guttel, et Scott G. Mitchell, chercheurs de l'Université d'Ulm, l'Institut Helmholtz à Ulm (Allemagne), et CISC-Universidad de Zaragoza (Espagne) ont développé une approche alternative autour des nanoparticules avec un noyau d'oxyde de fer magnétique et une enveloppe de dioxyde de silicium poreux. Les surfaces des nanoparticules ont été recouvertes d'une couche d'un liquide ionique. Un liquide ionique est un sel qui est à l'état fondu à température ambiante, ce qui en fait un liquide sans utilisation de solvant. Le liquide ionique utilisé par les chercheurs est à base de polyoxométallates (POM), des atomes métalliques liés en un réseau tridimensionnel par des atomes d'oxygène. Dans ce cas, le métal de choix était le tungstène car les anions polyoxotungstate peuvent se lier aux métaux lourds. En tant que contre-ions, les chercheurs ont utilisé des cations tétraalkylammonium volumineux aux propriétés antimicrobiennes. Les liquides ioniques résultants forment des couches minces stables (phases liquides ioniques supportées) sur la surface de dioxyde de silicium poreux des nanoparticules. Une fois chargé de contaminants, les nanoparticules peuvent être simplement extraites de l'eau avec des aimants.

    Dans les tests de laboratoire, les nanoparticules éliminent le plomb de manière fiable, nickel, le cuivre, chrome, et des ions cobalt, ainsi qu'un colorant appelé Patent Blue V comme modèle pour les impuretés organiques. La croissance de diverses bactéries a également été efficacement arrêtée. En outre, les nanoparticules se sont fixées à la surface de sphères de polystyrène de diamètres allant de 1 à 10 µm – un modèle pour les microplastiques – qui ont ensuite pu être éliminées quantitativement.

    L'ajustement des composants des nanoparticules devrait permettre une optimisation supplémentaire de leurs propriétés, faisant des nanoparticules magnétiques un point de départ très prometteur pour les systèmes de purification d'eau centraux et décentralisés. Cela permettrait une purification facile de grandes quantités d'eau, même sans infrastructure étendue.


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