En el futuro, podría ser posible eliminar los derrames de petróleo en la superficie del océano mediante el uso de imanes. Un grupo interdisciplinario de investigadores de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU dirigido por el Prof. Dr. Marcus Halik ha desarrolladopartículas de óxido de hierro funcionalizadas que pueden atraer cualquier tipo de hidrocarburos.Las partículas magnéticas y sus capas pueden eliminarse del agua de manera relativamente simple y respetuosa con el medio ambiente e incluso pueden reutilizarse después de limpiarse.
Los investigadores ahora han publicado su estudio en la revista Materiales funcionales avanzados . En el estudio, describen cómo las partículas de óxido de hierro funcionalizadas pueden modificarse con una monocapa autoensamblada para que solo adsorban hidrocarburos. Este grupo de sustancias químicas incluye compuestos ligeros como alcanos y aromas, pero también petróleo crudo, gasolina ydiesel. Tales moléculas de hidrocarburos rodean las partículas muy finas como si estuvieran siendo absorbidas y alcanzan un volumen que puede crecer hasta 14 veces el tamaño del núcleo de la partícula. Un video en el sitio web de los investigadores muestra cómo se aplica el polvo de óxido de hierroal aceite líquido y la transformación instantánea en una sustancia que puede ser eliminada por un imán. El óxido de hierro es una sustancia magnética por naturaleza.
Además de la reutilización múltiple del material de origen, la gran relación superficie / volumen proporcionada por las nanopartículas y la relación favorable a la cantidad de hidrocarburos a ser adsorbidos contribuyen a la muy alta eficiencia del proceso. Además,permite que el agua se limpie por completo de aceite y productos derivados del petróleo. Los métodos convencionales, por otro lado, crean dispersiones o mezclas de sustancias que permiten que los hidrocarburos sean digeridos más fácilmente por las bacterias, pero permanecen en el agua de mar hasta que este proceso se complete.
Además de fabricar y caracterizar las partículas, la investigación incluyó experimentos usando varios hidrocarburos y diferentes fuentes de agua a diferentes temperaturas complementadas con simulaciones moleculares que permitieron mejorar aún más los materiales. Tres grupos de trabajo de la Facultad de Ingeniería y la Facultadde Ciencias en la Universidad Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg FAU contribuyó a la investigación que involucró a científicos liderados por el Prof. Dr. Marcus Halik Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Materiales y Dispositivos Orgánicos, Prof. Dr. Andreas Hirsch Departamentode Química y Farmacia, Química Orgánica II y el Prof. Dr. Dirk Zahn Cátedra de Química Teórica, Centro de Química Informática. El trabajo fue apoyado por el Clúster de Excelencia EAM Ingeniería de Materiales Avanzados de la Iniciativa de Excelencia del alemánGobierno Federal y Estatal y por la Escuela de Graduados de Ciencias Moleculares GSMS en FAU.
En el futuro, el sistema podría ayudar a reducir considerablemente el impacto de la contaminación por petróleo en el medio ambiente. Los investigadores de la FAU están trabajando actualmente con socios en la industria para ampliar la fabricación de los materiales y transferir el concepto a aplicaciones reales en entornos limpiosoperaciones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Erlangen-Nuremberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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