Uma equipe de pesquisa da Universidade Rice, em colaboração com outros, desenvolveu um novo material fotocatalítico capaz de decompor eficazmente diversos poluentes na água utilizando energia luminosa, incluindo as substâncias perfluoroalquiladas (PFAS), altamente preocupantes. A pesquisa foi publicada na revista *Materials Today*.
O material é uma estrutura composta formada pela combinação de uma estrutura orgânica covalente (COF) com um filme bidimensional de nitreto de boro hexagonal (hBN). A chave desta pesquisa reside na utilização de técnicas de engenharia de defeitos para gravar minúsculos "arranhões" na superfície do hBN como pontos de ancoragem, permitindo que o material COF cresça diretamente sobre eles, formando uma heterojunção estável. Yifan Zhu, primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado, afirmou: "Combinamos dois materiais seguros e leves de uma forma completamente nova para construir uma superfície anti-incrustante altamente eficiente que age de forma rápida e eficaz na remoção de uma variedade de poluentes sem depender de metais potencialmente prejudiciais ao meio ambiente."
Essa estrutura composta aumenta a eficiência de separação e migração das cargas fotogeradas. Quando iluminado, os elétrons e lacunas gerados no material podem se mover de forma mais eficiente e direcional, impulsionando reações redox para decompor poluentes orgânicos na água. A equipe de pesquisa testou o material em um reator de fluxo simulando um ambiente real de tratamento de água. Os resultados experimentais mostram que o material fotocatalítico apresenta excelentes capacidades de degradação para uma variedade de poluentes, incluindo resíduos de medicamentos, corantes e substâncias perfluoroalquiladas, e seu desempenho permanece estável após múltiplos ciclos de uso.
"Essas descobertas demonstram que um único material, livre de metais, pode remover eficazmente uma variedade de poluentes de difícil remoção. Isso nos aproxima da concretização de soluções práticas e de baixo custo para purificação de água", observou Jun Lou, autor correspondente do estudo e professor de ciência dos materiais e nanoengenharia. Este trabalho fornece novas perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias de purificação de água eficientes, estáveis e ecologicamente corretas, demonstrando, em particular, potencial no tratamento de poluentes recalcitrantes, como as substâncias perfluoroalquiladas.
