Un nouveau matériau peut « capter les polluants toxiques de l’air »

Des chercheurs de l’Université de Limerick, en Irlande, ont développé un nouveau matériau qui a la capacité de capturer les produits chimiques toxiques de l’air.

Selon les chercheurs, le matériau est capable de capturer des traces de benzène, un polluant toxique, dans l’air et, surtout, utilise moins d’énergie que les matériaux existants pour ce faire.

Selon les chercheurs, ce matériau poreux semblable à une éponge pourrait révolutionner la recherche d’air pur et avoir un impact significatif sur la lutte contre le changement climatique.

Le professeur Michael Zaworotko, titulaire de la chaire Bernal de la Crystal Engineering and Science Foundation of Ireland, professeur de recherche à l’Institut Bernal de l’Université de Limerick, et ses collègues ont développé le nouveau matériau, dont les résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue Nature Materials.

Les composés organiques volatils (COV), y compris le benzène, sont une classe de polluants toxiques qui causent de graves problèmes environnementaux et sanitaires. Développer des technologies pour éliminer le benzène de l’air à des concentrations infimes et le faire avec une faible empreinte énergétique sont deux défis qui n’ont pas été surmontés jusqu’à présent.

« Une famille de matériaux poreux – comme l’éponge – a été développée pour capturer la vapeur de benzène de l’air pollué et produire un flux d’air propre pendant une longue période de travail », a expliqué le professeur Zaworotko.

« Ces matériaux pourraient être régénérés facilement sous un chauffage doux, ce qui en fait des candidats pour la purification de l’air et l’assainissement de l’environnement.

« Nos matériaux peuvent faire beaucoup mieux en termes de sensibilité et de temps de travail que les matériaux traditionnels. »

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Le professeur Zaworotko et le Dr Xiang-Jing Kong du Département des sciences chimiques de l’UL, ainsi que des collègues des principales universités chinoises, ont développé le nouveau matériau poreux qui a une si forte affinité pour le benzène qu’il capture le produit chimique toxique même lorsqu’il est présent à seulement 1 partie sur 100 000.

Ce matériau ressemble au fromage suisse car il est plein de trous et ce sont ces trous qui attirent les molécules de benzène, selon les chercheurs.

En termes d’énergie, étant donné que le processus de capture est basé sur une liaison physique plutôt que chimique, l’empreinte énergétique de la capture et de la libération est bien inférieure à celle des générations précédentes de matériaux.

« Décomposer les mélanges de gaz est difficile à faire. Cela est particulièrement vrai pour les composants mineurs qui composent l’air, notamment le dioxyde de carbone et l’eau. Les propriétés de notre nouveau matériau montrent que la décomposition n’est plus difficile à faire pour le benzène », a expliqué Professeur Zaworotko.

Des travaux antérieurs du laboratoire du professeur Zaworotko ont abouti à des matériaux de pointe pour la capture du carbone et la collecte de l’eau. Le matériau de collecte d’eau a des propriétés si favorables pour capturer et libérer l’eau de l’atmosphère qui est déjà utilisée dans les systèmes de déshumidification.

Le Dr Xiang-Jing Kong a expliqué : « Basés sur une conception intelligente, nos matériaux répondent bien aux défis à la fois techniques et sociaux, tels que l’élimination des traces de benzène de l’air. Ceci est difficile pour les matériaux conventionnels et met ainsi en évidence le charme des matériaux poreux. . »

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Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent qu’une nouvelle génération de matériaux poreux sur mesure du type inventé à UL peut permettre une approche générale de la capture des produits chimiques toxiques dans l’air.

« Les isomères aromatiques sont difficiles à séparer dans leurs mélanges avec les méthodes traditionnelles, qui sont toujours énergivores », a expliqué le Dr Xiang-Jing Kong.

« Cette recherche a ouvert des possibilités pour concevoir des matériaux poreux pour une séparation efficace de ces produits chimiques avec un faible apport d’énergie ainsi que l’élimination d’autres polluants traces de l’air. »

L’étude a été financée par le Conseil européen de la recherche et la Science Foundation Ireland.

Source de l’histoire :

Matériel fourni par Université de Limerick. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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