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Un artículo publicado en la revista materiales hoy informó la síntesis de óxido de grafeno utilizando el método de Hammer modificado. El óxido de grafeno sintetizado se usó luego para hacer un lecho filtrante para purificar el agua del río mediante filtración por gravedad.
Estudio: Síntesis de óxido de grafeno y su aplicación a la depuración de aguas fluviales. Crédito: Tim7914/Shutterstock.com
La importancia del agua
El agua es el recurso más importante y necesario del planeta; sin ellos no hay vida. Aunque el agua de mar cubre más de dos tercios de la superficie terrestre, solo una pequeña fracción se utiliza para beber y otros fines industriales.
El agua de la superficie terrestre, incluidas las aguas de los ríos, las aguas subterráneas y los lagos, es la fuente más importante de agua potable. Sin embargo, estos recursos se están agotando rápidamente debido al rápido aumento de la urbanización, el crecimiento de la población y la contaminación.
La contaminación del agua es causada principalmente por la eliminación inadecuada de desechos, sistemas de saneamiento inadecuados y la falta de mecanismos de gestión del agua.
El papel del agua del río.
Debido a la creciente escasez de recursos de agua dulce en todo el mundo, recientemente han surgido recursos hídricos alternativos como el agua de los ríos.
Los contaminantes y el alto costo del tratamiento de contaminantes y la eliminación de sales y partículas no deseadas limitan el uso del agua de los ríos.
Por lo tanto, el uso de tecnologías de filtración de agua de bajo costo es esencial para la desalinización del agua de los ríos y la purificación del agua contaminada.
filtración por gravedad
La filtración con un filtro de gravedad es un método muy popular de purificación de agua. Un filtro de gravedad es un tipo de filtro de presión en el que el agua a presión atmosférica fluye a través del componente del filtro en el lado de entrada.
Una gran ventaja de los filtros de gravedad es que no tienen componentes móviles y, por lo tanto, requieren menos mantenimiento del filtro. Como sugiere el nombre, todo el sistema de filtrado por gravedad funciona con gravedad en lugar de electricidad.
Un beneficio clave de usar un sistema de filtración de agua por gravedad es que el sistema no requiere suministro eléctrico. Además, existen filtros de gravedad de diferentes tamaños y dimensiones, lo cual es muy ventajoso.
Por otro lado, la principal desventaja es el bajo rendimiento de agua purificada. Las limitaciones de la tecnología de filtración dictan que ningún material de filtración por sí solo puede eliminar todos los contaminantes presentes en el agua.
Beneficios de usar óxido de grafeno
Las excelentes propiedades físicas y químicas del óxido de grafeno le permiten actuar como un medio filtrante eficaz durante el proceso de desalinización del agua del río. El óxido de grafeno también actúa como medio filtrante antibacteriano en la purificación del agua.
Con una extensa investigación sobre el grafeno y el óxido de grafeno, ahora existe una comprensión clara de las propiedades únicas del grafeno y el óxido de grafeno, como: B. su superior resistencia a la tracción e impermeabilidad a partículas diminutas.
El óxido de grafeno se puede usar para crear una película increíblemente delgada con poros ajustables que permite altos flujos de agua purificada.
Las capas bidimensionales de óxido de grafeno son increíblemente ligeras y pueden soportar una presión de agua significativa. Gracias a la naturaleza hidrofílica del grafeno, su gran área superficial y su estructura altamente porosa, el agua puede distribuirse uniformemente sobre las capas de óxido de grafeno, mejorando la calidad de la adsorción.
Otro beneficio del óxido de grafeno es que es biocompatible y se puede sintetizar mediante un proceso simple conocido como método Hammer.
Conclusiones clave del estudio
En este trabajo, el equipo creó un filtro gravitacional utilizando óxido de grafeno. Las capas de óxido de grafeno sintetizadas eran muy suaves y estaban estrechamente conectadas. Estas láminas de óxido de grafeno se utilizaron con éxito para fabricar el filtro de gravedad para limpiar el agua del río.
Las pruebas de calidad del agua mostraron que los filtros basados en óxido de grafeno superaron a los que no contenían óxido de grafeno en términos de eficiencia.
El nivel de oxígeno disuelto (O2) fue mayor en el agua filtrada que en el agua de río sin tratar, lo que indica que los microorganismos se eliminaron durante la filtración.
El uso de filtros de óxido de grafeno dio como resultado una mayor eficiencia en la eliminación de arsénico y fluoruro del agua en comparación con los filtros sin óxido de grafeno. El pH del agua filtrada fue de 6,88, mientras que el agua de río sin filtrar tuvo un pH de 8,47.
La apariencia física del agua filtrada también apoyó estos resultados.
Relación
Gayen, S, Bej, B, Boxi, SS y Ghosh, R (2022). Síntesis de óxido de grafeno y su aplicación a la depuración de aguas fluviales. Materiales Hoy: Procedimientos. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221478532205297X?via%3Dihub
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