Bien que la majeure partie de la planète soit recouverte d'eau, seule une fraction de celui-ci est suffisamment propre pour être utilisée par les humains. Par conséquent, il est important de recycler cette ressource dans la mesure du possible. Les techniques d'épuration actuelles ne peuvent pas traiter adéquatement les eaux usées très chaudes générées par certaines industries. Mais maintenant, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS ont intégré des particules de nanodiamant enrichies d'amines dans des membranes pour relever ce défi.

Certaines méthodes de récupération du pétrole et d'autres procédés industriels produisent des eaux usées chaudes, qui nécessite un refroidissement énergivore avant de pouvoir être purifié par des membranes d'osmose inverse traditionnelles. Après épuration, l'eau doit ensuite être chauffée avant de pouvoir être réutilisée. A des températures aussi élevées, les membranes d'osmose inverse traditionnelles filtrent lentement, permettant plus de sels, solides et autres contaminants à traverser. Les chercheurs ont incrusté des nanodiamants extrêmement minuscules, des sphères de carbone produites par des explosions dans de petites, des conteneurs fermés sans oxygène présent sur ces membranes dans des études précédentes. Bien que les membranes filtrent efficacement et rapidement de grands volumes d'eau et puissent protéger contre l'encrassement, ils n'ont pas été testés avec des échantillons très chauds. Pour optimiser les membranes pour une utilisation avec des eaux usées chaudes, Khorshidi, Sadrzadeh et ses collègues voulaient modifier les sphères de nanodiamants et les intégrer d'une nouvelle manière.

L'équipe a attaché des amines aux nanodiamants et les a baignés dans une solution d'acétate d'éthyle pour empêcher les sphères de s'agglomérer. Puis, un monomère a été ajouté qui a réagi avec les amines pour créer des liens chimiques avec la base membranaire traditionnelle. Les effets synergiques des liaisons amine et du traitement à l'acétate d'éthyle ont donné lieu à des des membranes plus stables en température, contribuer à l'amélioration de leurs performances. En augmentant la quantité de nanodiamants enrichis en amine dans la membrane, les chercheurs ont obtenu des taux de filtration plus élevés avec une plus grande proportion d'impuretés éliminées, même après 9 heures à 167 F, par rapport aux membranes sans nanodiamants. La nouvelle méthode a produit des membranes qui pourraient traiter plus efficacement les eaux usées à haute température, disent les chercheurs.