Rimozione rapida dei microinquinanti organici dall'acqua mediante un β poroso

Natura volume 529, pagine 190–194 (2016)Citare questo articolo

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La presenza globale nelle risorse idriche di microinquinanti organici, come pesticidi e prodotti farmaceutici, ha sollevato preoccupazioni sui potenziali effetti negativi sugli ecosistemi acquatici e sulla salute umana1,2,3,4,5. I carboni attivi sono i materiali adsorbenti più diffusi utilizzati per rimuovere gli inquinanti organici dall'acqua, ma presentano diverse carenze, tra cui un lento assorbimento degli inquinanti (dell'ordine di ore)6,7 e una scarsa rimozione di molti microinquinanti relativamente idrofili8. Inoltre, la rigenerazione del carbone attivo esaurito richiede un consumo elevato di energia (richiede un riscaldamento a 500-900 gradi Celsius) e non ripristina completamente le prestazioni9,10. Anche i polimeri insolubili della β-ciclodestrina, un macrociclo del glucosio economico e prodotto in modo sostenibile, sono interessanti per la rimozione dei microinquinanti dall’acqua mediante adsorbimento11. È noto che la β-ciclodestrina incapsula gli inquinanti per formare complessi ospite-ospite ben definiti, ma fino ad ora i polimeri di β-ciclodestrina reticolati avevano aree superficiali basse e scarse prestazioni di rimozione rispetto ai carboni attivi convenzionali11,12,13. Qui reticoliamo la β-ciclodestrina con gruppi aromatici rigidi, fornendo un polimero mesoporoso di β-ciclodestrina con elevata area superficiale. Sequestra rapidamente una varietà di microinquinanti organici con costanti di velocità di adsorbimento da 15 a 200 volte superiori a quelle dei carboni attivi e dei materiali adsorbenti β-ciclodestrina non porosi7,8,11,12,13. Inoltre, il polimero può essere rigenerato più volte utilizzando una procedura di lavaggio delicata senza perdita di prestazioni. Infine, il polimero ha sovraperformato un carbone attivo leader nella rimozione rapida di una miscela complessa di microinquinanti organici a concentrazioni rilevanti dal punto di vista ambientale. Questi risultati dimostrano la promessa dei polimeri porosi a base di ciclodestrina per il trattamento rapido e a flusso continuo dell’acqua.

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Accesso aperto a Nature Communications, 16 gennaio 2023

Accesso aperto alla ricerca sulle scienze ambientali e sull'inquinamento 25 agosto 2022

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