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- Categoria: Tecnologia 2019
- Pubblicato: Mercoledì, 18 Dicembre 2019 10:41
Il composito è stato messo a punto al Cnr
Il grafene delle meraviglie:
nano-fogli catturano
nuovi contaminanti
nell'acqua potabile
Filtro di materiale composito ossido di grafene - polisulfone (GO-PSU) (foto:cnr.it)
18.12.19 - Creato un nuovo composito che rende più efficaci i filtri per rimuovere principi attivi di farmaci, cosmetici o detergenti presenti nella rete idrica e spesso non eliminati dai trattamenti convenzionali. È stato messo a punto dai ricercatori dell'Istituto per la sintesi organica e fotoreattività (Cnr-Isof) e dell'Istituto per la microelettronica e microsistemi (Cnr-Imm) del Consiglio nazionale delle ricerche, in collaborazione con la svedese Chalmers University. Lo studio è pubblicato su Nanoscale nell'ambito del progetto europeo Graphene Flagship.
Nel merito, Manuela Melucci e Vincenzo Palermo di Cnr-Isof, coordinatori del team di ricercatori che ha svolto la ricerca nell'ambito del progetto europeo Graphene Flagship, spiegano: “Combinando fogli di ossido di grafene (GO) con membrane di polisulfone e derivati (PSU), abbiamo realizzato filtri capaci di catturare contaminanti organici - molecole costituenti principi attivi di farmaci, cosmetici o detergenti - che spesso non sono eliminati dai trattamenti convenzionali e che possono quindi contaminare le acque della rete idrica”.
La capacità di filtraggio del nuovo materiale GO-PSU è stata testata dai ricercatori su campioni di acque contaminate con sostanze quali la rodamina, colorante molto usato in campo tessile e farmaceutico, l'antibiotico ofloxacina e l'antinfiammatorio diclofenac, principi attivi presenti in decine di colliri, compresse, pomate.
“Queste molecole fanno parte dei cosiddetti inquinanti emergenti - farmaci, pesticidi, detergenti e fragranze varie - individuati recentemente nelle acque potabili e oggetto di attenzione per i possibili rischi per la salute e l’ambiente, tanto da richiedere la revisione della direttiva europea sull'acqua potabile attualmente al vaglio della UE. Le misure hanno confermato che le performance di filtraggio delle membrane di polisulfone addizionato con ossido di grafene superano di oltre tre volte quelle del materiale standard contenente solo polisulfone”, sottolinea Vincenzo Palermo del Cnr-Isof e vicedirettore di Graphene Flagship. Aggiunge: “Le eccellenti prestazioni sono dovute alle proprietà uniche dei materiali bidimensionali, in particolare alla struttura dell’ossido di grafene: la disposizione a strati di questi foglietti, separati tra loro da distanze nanometriche che possiamo controllare, è ideale per intrappolare le molecole contaminanti e più efficiente di quella di classici filtri tridimensionali”.
La tecnica sviluppata dai ricercatori è una novità già protetta da una domanda di brevetto internazionale. “Tutto il procedimento si svolge in acqua, senza l’uso di solventi chimici e utilizza le microonde per immobilizzare stabilmente i foglietti di grafene sul polimero”, commenta Manuela Melucci. “Poiché qualsiasi materiale per la depurazione delle acque non deve rilasciare ulteriori contaminanti nell'acqua filtrata, è infatti essenziale che gli additivi usati per potenziare le membrane siano immobilizzati in maniera stabile. I test eseguiti inserendo il composito GO-PSU in cartucce filtranti commerciali hanno confermato la grande stabilità del nuovo materiale che non presenta rilascio di grafene nelle acque trattate, nei limiti di rivelabilità analitici disponibili”.
Ma non è tutto, perché altri vantaggi sono in arrivo, fanno sapere in conclusione i rcercatori: “Le membrane GO-PSU possono essere recuperate dopo l’uso, lavate con un solvente specifico per rimuovere i contaminanti che hanno raccolto e impiegate nuovamente. Inoltre, la tecnica per addizionare l’ossido di grafene può essere applicata anche a scarti della produzione industriale di membrane in polisulfone, riutilizzando residui di processo altrimenti da smaltire e abbattendo i costi. Infine, sfruttando la possibilità di funzionalizzare chimicamente il grafene, si potrebbero creare membrane che filtrino solo determinati inquinanti di specifico interesse”. (Red)
vedi www.cnr.it
http://www.nano.cnr.it/
https://www.isof.cnr.it/