Nueva estrategia para luchar contra los contaminantes emergentes que amenazan el medio ambiente y la salud humana

Estos contaminantes, que están relacionados con las actividades humanas, pueden encontrarse en las aguas residuales, y eliminarlos representa todo un reto científico, tecnológico y social.

Un estudio liderado por la Universidad de Barcelona (UB) presenta una estrategia innovadora basada en el uso de partículas superhidrofóbicas para degradar contaminantes persistentes en el agua. El trabajo, publicado en la revista Journal of Environmental Chemical Engineering, ha sido realizado por los investigadores Oriol Rius Ayra y Núria Llorca Isern, del Grupo de Investigación de Caracterización y Procesos en Ciencia de Materiales (CPCM) de la Facultad de Química de la UB.

Garantizando el acceso a agua limpia y saneamiento

Garantizar la disponibilidad de agua y una gestión sostenible de los recursos hídricos es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de Naciones Unidas. Sin embargo, la mayoría de las aguas residuales de origen humano todavía se vierten a ríos y mares sin eliminar los contaminantes.

El nuevo estudio describe el potencial de las partículas superhidrofóbicas para eliminar y degradar múltiples contaminantes en el agua. Esta característica, presente en la naturaleza en organismos como la flor de loto, ha inspirado a los científicos para desarrollar soluciones innovadoras en materiales avanzados.

Partículas con doble funcionalidad

Los investigadores han diseñado partículas de tipo Jano (Janus), con dos regiones químicas diferenciadas. Estas partículas, compuestas por FeNi₃/Al₂O₃, permiten la eliminación de:

• Disolventes orgánicos.
• Colorantes estables.
• Microplásticos.

“El hecho de que la partícula tenga dos dominios diferenciados le confiere propiedades multifuncionales”, explica Núria Llorca. “Una cara tiene más afinidad con disolventes y microplásticos gracias a la funcionalización con ácido láurico. La otra, en cambio, permite la degradación de colorantes resistentes”.

Hacia materiales más sostenibles

El proceso de fabricación de estos materiales consta de dos etapas:

1. Formación de la aleación, un proceso energético complejo para obtener materiales químicamente activos.
2. Funcionalización de la superficie para dotarla de propiedades superhidrofóbicas sin usar compuestos fluorados tóxicos.

“En el futuro, la posibilidad de combinar diferentes composiciones químicas en un único material podría ampliar el campo de aplicación de estos materiales sostenibles”, concluyen los investigadores.

Referencia bibliográfica

Rius-Ayra, Oriol; Llorca-Isern, Núria. «Superhydrophobic FeNi₃/Al₂O₃ multifunctional hybrid Janus particles for the catalytic degradation of azo dye, oil/water separation and microplastics removal». Journal of Environmental Chemical Engineering, octubre de 2024. DOI: 10.1016/j.jece.2024.114419

Pie de foto: Los investigadores Núria Llorca Isern y Oriol Rius, del Grupo de Investigación de Caracterización y Procesos en Ciencia de Materiales (CPCM) de la Facultad de Química de la UB.