Superficie nanohíbrida funcional robusta para la remediación a largo plazo de aguas residuales aceitosas

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales
• Ingeniería Ambiental
• Química de Superficies

Sus antecedentes:

• Los materiales convencionales de separación de aceite y agua enfrentan desafíos como la corrosión, la contaminación y la degradación mecánica.
• El desarrollo de filtros robustos y escalables es crucial para el tratamiento eficaz de aguas residuales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de modificación superficial simple, rápido y a baja temperatura para mallas de acero inoxidable 316L.
• Crear filtros superhidrofílicos y subacuáticos oleofóbicos para la separación de aceite y agua de alto rendimiento.

Principales métodos:

• Un proceso de conversión superficial en dos pasos seguido de la complejación de Fe3+-ácido tánico-fosfato.
• Formación de una película híbrida nanogranular de FeOOH/TA/PO4 anclada químicamente a la superficie del acero inoxidable.

Principales resultados:

• Las mallas modificadas exhibieron superhidrofilicidad dinámica (mojado completo en 0.15 s) y lograron un rechazo de aceite del 95-99% con altos flujos de permeado de agua (23,000-80,000 L m-2 h-1).
• Los filtros demostraron una excelente estabilidad química en un amplio rango de pH (1-14), robustez durante 50 ciclos y 30 días de inmersión en salmuera.
• Las mallas contaminadas mostraron una rápida recuperación del rendimiento después de un simple enjuague con agua, lo que indica propiedades de autolimpieza.

Conclusiones:

• El tratamiento superficial desarrollado ofrece un método rentable y escalable para producir filtros de separación de aceite y agua duraderos y de alto rendimiento.
• Esta tecnología proporciona una vía prometedora para la separación de aguas residuales aceitosas impulsada por gravedad y sin consumo de energía.
• La naturaleza robusta y autolimpiante de los filtros aborda las principales limitaciones de los materiales existentes.