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Bien que la plus grande partie de la planète soit couverte d’eau, seule une fraction de celle-ci est suffisamment propre pour être utilisée par l’homme. Il est donc important de recycler cette ressource chaque fois que cela est possible.

Purifier les eaux usées

Les techniques de purification actuelles ne peuvent pas traiter de manière adéquate les eaux usées très chaudes générées par certaines industries. Mais maintenant, des chercheurs ont intégré des nanoparticules de diamant à l’amine dans les membranes pour relever ce défi.
Certaines méthodes de récupération du pétrole et d’autres processus industriels produisent des eaux usées chaudes, qui doivent être refroidies à haute intensité énergétique avant de pouvoir être purifiées par les membranes d’osmose inverse traditionnelles. Après la purification, l’eau doit ensuite être chauffée avant d’être réutilisée. À des températures aussi élevées, les membranes d’osmose inverse traditionnelles filtrent lentement, laissant passer plus de sels, de solides et d’autres contaminants.
Lors d’études précédentes, les chercheurs ont intégré sur ces membranes des nanodiamants extrêmement minuscules – des sphères de carbone produites par des explosions dans de petits récipients fermés sans présence d’oxygène. Bien que ces membranes filtrent efficacement et rapidement de grands volumes d’eau et puissent protéger contre l’encrassement, elles n’ont pas été testées avec des échantillons très chauds. Afin d’optimiser ces membranes pour une utilisation avec des eaux usées chaudes, Khorshidi, Sadrzadeh et leurs collègues ont voulu modifier ces sphères de nanodiamants et les intégrer d’une nouvelle manière.

Optimiser ces membranes

L’équipe a attaché des amines aux nanodiamants et les a baignés dans une solution d’acétate d’éthyle pour empêcher ces sphères de s’agglutiner. Ensuite, un monomère a été ajouté qui a réagi avec les amines pour créer des liens chimiques avec la base traditionnelle de la membrane. Les effets synergiques des liaisons amines et du traitement à l’acétate d’éthyle ont permis d’obtenir des membranes plus épaisses et plus stables à la température, ce qui a contribué à améliorer leurs performances.
En augmentant la quantité de nanodiamants enrichis en amines dans cette membrane, les chercheurs ont obtenu des taux de filtration plus élevés avec une plus grande proportion d’impuretés éliminées, même après 9 heures à 75 C, par rapport aux membranes sans nanodiamants. Selon les chercheurs, cette nouvelle méthode a permis de produire des membranes qui peuvent traiter plus efficacement les eaux usées à haute température.
Cette recherche a été publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces.
Source : American Chomical Society
Crédit photo sur Unslapsh : henri meilhac

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