Scienziati creano una membrana che purifica l’acqua a velocità record
L’immagine rappresenta la membrana di un telaio organico covalente (COF) a doppia faccia, sintetizzata attraverso la polimerizzazione interfaciale mediata da microonde. Questa membrana esibisce proprietà superidrofiliche e quasi idrofobiche, che le conferiscono capacità superiori nella filtrazione dell’acqua . Un gruppo di ricercatori della NYU Abu Dhabi ha sviluppato un metodo innovativo che impiega la tecnologia a microonde per sintetizzare e regolare con precisione questo nuovo tipo di membrana, efficace nella purificazione dell’acqua da una vasta gamma di contaminanti. La tecnica di sintesi della membrana richiede solo pochi minuti, rendendola uno dei metodi più rapidi per creare membrane COF.
Il nuovo tipo di membrana a doppia faccia è caratterizzato da superfici uniche superidrofiliche e quasi idrofobiche, che permettono l’eliminazione efficiente dei contaminanti come oli e coloranti dall’acqua. Questa doppia funzionalità non solo migliora il processo di filtrazione ma conferisce anche alle membrane importanti proprietà antibatteriche, cruciali per la loro usabilità ed efficacia a lungo termine.
Lo studio pubblicato sul Journal of the American Chemical Society descrive il metodo sviluppato da Farah Benyettou e Asmaa Jrad sotto la guida del professor Ali Trabolsi. Il processo implica una sintesi in un’unica fase mediata da microonde all’interfaccia tra acqua liquida e vapore acqueo, consentendo un controllo preciso delle proprietà della membrana senza necessità di modifiche successive.
Benyettou spiega: “Regolando il tempo di reazione possiamo adeguare lo spessore della membrana e le sue caratteristiche idrofiliche ed idrofobiche”. Jrad aggiunge: “Questa capacità ci permette di personalizzare la membrana specificamente per vari tipi di inquinanti presenti nell’acqua, migliorando significativamente sia l’efficienza sia la velocità della purificazione dell’acqua”.
Le membrane COF sviluppate dimostrano prestazioni superiori nella rimozione degli oli dalle miscele olio-acqua e vantano un eccezionale flusso d’acqua grazie alla loro struttura multistrato e porosità consistente. Inoltre, queste membrane superano quelle polimeriche tradizionali nella resistenza all’intasamento organico, una sfida comune nei sistemi di filtrazione basati su membrane.
Questa tecnologia rappresenta un notevole progresso nella sintesi delle membrane COF cristalline autoportanti ad alta qualità. Trabolsi conclude: “Il nostro metodo non solo semplifica il processo produttivo ma migliora anche le capacità separative delle membrane offrendo una soluzione promettente alle sfide critiche legate alla purificazione dell’acqua su scala globale”.