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19 FEBRERO

BIOTECNOLOGÍA

Un nuevo material 2-D utiliza luz para purificar el agua de forma rápida y segura

Un nuevo material 2-D utiliza luz para purificar el agua de forma rápida y segura

Más de 2 mil millones de personas en todo el mundo carecen de agua potable segura. Ahora, un nuevo material ofrece una forma eficiente y ecológica de purificar el agua utilizando solo la luz solar.



Usando luz, un prototipo de material “verde” puede purificar suficiente agua potable diaria para cuatro personas en solo una hora. En las pruebas, mataron a casi el 100 % de las bacterias en 10 litros de agua, informan los investigadores el 7 de febrero en el journal Chem.

Este nuevo material, una hoja 2-D de nitruro de carbono grafítico, es un fotocatalizador: libera electrones cuando se ilumina para crear químicos destructivos basados ​​en oxígeno que destruyen los microbios. El diseño evita escollos de otras tecnologías similares. Los fotocatalizadores más efectivos de hoy contienen metales que pueden filtrarse en el agua como contaminantes tóxicos. Otros no son metálicos, como las nuevas hojas 2-D, pero son menos eficientes porque retienen los electrones con más fuerza.

El científico de materiales Guoxiu Wang de la University of Technology Sydney y sus colegas crearon láminas ultrafinas de nitruro de carbono grafítico y agregaron grupos químicos como ácidos y cetonas que atraen electrones hacia los bordes de las láminas. Allí, los electrones saltan a los átomos de oxígeno en el agua para formar productos químicos de oxígeno que disuelven microbios como el peróxido de hidrógeno.

El diseño destruyó el 99,9999 % de las bacterias, incluida la E. coli, en una muestra de agua de 50 mililitros. Es tan eficiente como el mejor catalizador a base de metal. Y mató a los microbios más rápidamente que a los mejores fotocatalizadores libres de metales, que tardan más de una hora en lograr lo que hizo el nuevo diseño en 30 minutos.

Luego, el equipo colocó las nanoláminas en la superficie interior de las bolsas de plástico, purificando 10 litros de agua en una hora.

"Nuestro motivo fue desarrollar una forma eficiente de utilizar la luz solar para producir agua para regiones no desarrolladas o remotas sin un suministro central de agua limpia", dice Wang, señalando que la composición de carbono y nitrógeno debería hacer que el material sea económico. El siguiente objetivo de los investigadores es trabajar con ingenieros para ampliar el diseño para uso comercial. 

Estudio original

Z. Teng et alNanoheets gC3N4 con funcionalidad de borde como un fotocatalizador altamente eficiente sin metales para agua potable seguraChem. Publicado en línea el 7 de febrero de 2019. doi: 10.1016 / j.chempr.2018.12.009.

Traducción: Cecilia González P.

Publicado: 19 de febrero de 2019

Fuente: Science News

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