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(noticias nanowerk) Los compuestos orgánicos volátiles (COV) en productos cotidianos como pinturas, adhesivos, muebles, cosméticos y desodorantes nos hacen la vida más fácil. Sin embargo, la exposición constante puede provocar graves problemas de salud como enfermedades respiratorias, dolores de cabeza, dermatitis y cáncer. La ventilación natural es la forma más eficaz de reducir los COV en el aire interior. Sin embargo, debido a las frecuentes condiciones extremas al aire libre (por ejemplo, altos niveles de partículas, olas de calor y frío extremo), los purificadores de aire se han convertido recientemente en un método común para mantener la calidad del aire interior.
Generalmente, los purificadores de aire eliminan los COV mediante adsorción utilizando carbón activado, que tiene una superficie de carbono no polar y una superficie específica alta. Este carbón activado puede eliminar eficazmente sustancias no polares como el tolueno y el benceno, pero no puede eliminar sustancias polares como las cetonas y los aldehídos.
El Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) anunció que el Dr. Jivon Lee y el Dr. Youngtak Oh, del Centro para la Investigación del Medio Ambiente Sostenible, ha desarrollado una nueva tecnología de adsorción que puede adsorber eficientemente COV anfifílicos, que tienen propiedades tanto hidrofílicas como hidrofóbicas, difíciles de eliminar con la tecnología de carbón activado existente.
La investigación fue publicada en Revista de ingeniería química (“Influencia de la geometría del adsorbato y los enlaces de hidrógeno en la adsorción mejorada de COV a través de una interfaz de Fe3oh4–rGO heteroestructura»).
El equipo de investigación de KIST sintetizó una heteroestructura de grafeno-óxido de hierro controlando con precisión la oxidación superficial del grafito y el hierro, lo que dio como resultado una alta capacidad de adsorción de COV anfifílicos debido al aumento de grupos funcionales de oxígeno y óxido de hierro en la superficie. Este adsorbente único demostró una eficiencia de adsorción hasta 15 veces mejor para COV anfifílicos que los adsorbentes de carbón activado tradicionales.
También descubrieron que un control preciso del adsorbente a través de grupos funcionales de oxígeno y óxidos de hierro puede proporcionar una libertad flexible en la optimización de la superficie para la naturaleza deseada del contaminante. Al probar cuatro cetonas diferentes que son difíciles de controlar con adsorbentes de carbón activado, los investigadores encontraron la relación entre la longitud de la cadena de carbono y la eficiencia de la adsorción; Al optimizar el contenido de grupos funcionales de oxígeno y óxidos de hierro en el adsorbente, pudieron lograr la máxima eficiencia de eliminación de las cetonas.
Los investigadores también analizaron el fenómeno de transferencia de electrones subnanómetros entre el adsorbente y las moléculas de COV; Por primera vez encontraron una relación entre la forma geométrica del contaminante y su tendencia de adsorción. El objetivo es permitir el desarrollo de tecnologías de detección y control personalizadas para diversos contaminantes del aire en nuestro entorno.
“A diferencia de estudios anteriores que solo se centraban en mejorar el rendimiento de adsorción y la eficiencia de regeneración de los adsorbentes, hemos logrado desarrollar un material innovador que supera los límites de los adsorbentes existentes utilizando materiales accesibles como el grafito y el hierro, que tienen un alto potencial de comercialización. “dijo la Dra. Jivon Lee.
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