Ny metode kan fjerne farvestoffer fra spildevand

Forskere fra North Carolina State University har påvist, at en syntetisk polymer kan fjerne visse farvestoffer fra vand, og at polymeren kan genvindes og genbruges. Resultaterne tilbyder en ny potentiel metode til rensning af spildevand efter brug i tekstiler, kosmetik eller andre industrier.

"Farvestoffer bruges overalt, inklusive i tekstilindustrien, såvel som i lægemidler, kosmetik, papir, læder og endda i medicin," sagde Januka Budhathoki-Uprety, hovedforfatter til et papir om arbejdet og en assisterende professor i tekstilteknik. , kemi og videnskab ved NC State. "Hvis disse forurenende stoffer ikke fjernes ordentligt fra spildevandet efter farvning og efterbehandling, kan de være en væsentlig kilde til miljøforurening og udgøre en risiko for menneskers sundhed."

I undersøgelsen, offentliggjort i ACS Applied Polymer Materials , lavede forskere en syntetisk polymer kaldet polycarbodiimid. Forskerne testede derefter materialets evne til at rense spildevand først ved at opløse det i et opløsningsmiddel og derefter blande det med vand forurenet med farvestoffer. De testede polymeropløsningen mod en serie på 20 anioniske farvestoffer, også kaldet sure farvestoffer, som bruges i tekstilindustrien. Til indledende vurderinger lavede forskerne en visuel test med det blotte øje for at se, om polymeren virkede. Forskerne kvantificerede senere, hvor godt polymeren fjernede farvestoffet ved hjælp af UV-Vis-spektroskopi.

"Vi blandede polymeropløsningen og farvestofforurenet vand, så polymeren i opløsningen kan gribe fat i farvestoffet. Dette er en tofaset opløsning, ligesom olie og vand. Polymerdelen af ​​opløsningen griber fat i farvestofferne." Budhathoki-Uprety sagde. "Så var vi i stand til nemt at adskille det rene vand fra den forurenede opløsningsblanding ved at dræne det ud, svarende til adskillelse af vand fra en blanding af olie og vand."

Polymeropløsningen fjernede alle undtagen fire af de 20 syrefarvestoffer, de testede. Derudover fandt de ud af, at det var nemt at genvinde polymeren inden for få minutter. De fandt karakteristika ved farvestofferne – relateret til deres molekylære strukturer – som bidrog til, om polymeren virkede eller ej.

"Vi fandt ud af, at polymeropløsningen kan fjerne farvestoffer fra forurenet vand, og vi kan genvinde polymeren og bruge den til at fjerne farvestof fra forurenet vand igen," sagde Budhathoki-Uprety.

I fremtidige undersøgelser planlægger forskere at udvikle et bibliotek af polymerer, der ville have potentialet til at arbejde med flere typer farvestoffer. Derudover ønsker de at udvikle en mere praktisk mekanisme til at bruge polycarbodiimid til at rense spildevand.

"Vi arbejder på at udvikle materialer, der kan udføre det samme arbejde uden at skulle bruge polymeren i opløsningsfasen," sagde Budhathoki-Uprety. "Hvis du har farvespild, ønsker du ikke at skulle bruge en brændbar opløsning - du vil have et solidt materiale, der er lettere at håndtere." + Udforsk yderligere

En ny løsning til spildevandsrensning