De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade de Birmingham (www.birmingham.ac.uk) demonstraram um novo método de produção de catalisadores ultrafinos, oferecendo uma nova via para a decomposição catalítica de poluentes aquáticos persistentes. O processo utiliza materiais em camadas como precursores, dispersando-os em solventes sustentáveis (água e etanol), e aplica alta taxa de deformação às fases líquida e sólida na dispersão. A deformação mecânica supera as forças de atração de van der Waals que unem os materiais, separando as camadas em lâminas de escala micrométrica e nanométrica, que podem atingir espessura de alguns átomos ou moléculas. Além de fabricar materiais ultrafinos com alta eficiência quântica, o novo processo facilita a combinação de diferentes materiais, permitindo que a equipe experimente "materiais artificiais únicos, como nitreto de carbono grafítico e dissulfeto de molibdênio, dois semicondutores orgânicos e inorgânicos em camadas promissores que podem suportar atividade fotocatalítica nas regiões espectrais ultravioleta (UV) e visível", afirmou Jason Stafford, professor associado de Engenharia Mecânica da Universidade de Birmingham. O processo é impulsionado por forças mecânicas, em vez de energia térmica, resultando em uma pegada ambiental menor em comparação com alguns outros métodos de fabricação de catalisadores, e os solventes e precursores podem ser recuperados e reutilizados no processo.
O foco na fotocatálise direcionou esses novos materiais para aplicações na degradação de poluentes nocivos na água. Tais aplicações geralmente utilizam fotocatalisadores em Processos Oxidativos Avançados (AOPs). O pesquisador da Universidade de Birmingham, Irwing Ramirez, destacou: "Ao permitir a fotocatálise nas regiões UV e visível, esses materiais catalisadores podem utilizar uma proporção maior da luz solar incidente em comparação com fotocatalisadores tradicionais, como o dióxido de titânio, e evitar algumas desvantagens de outros AOPs. Isso pode abrir portas para o tratamento de águas residuais solar passivo, que normalmente exigiria luzes de alta intensidade. Além disso, nanomateriais com nanoestruturas bidimensionais oferecem maior área superficial por grama de material, ajudando a aumentar as taxas de reação e o uso mais eficiente da luz."
Em laboratório, a equipe já preparou novos materiais fotocatalíticos em escala ampliada, equivalentes a cerca de 100 gramas de catalisador. Jacob Brown, estudante de pós-graduação da equipe de Stafford, acrescentou: "Embora a quantidade total pareça pequena, para aplicações em águas residuais, ela pode tratar centenas ou até milhares de litros de água. Este trabalho também mostra que os nanomateriais sintetizados podem ser suportados em substratos como vidro, evitando assim a custosa separação do catalisador a jusante e permitindo o tratamento de grandes volumes de águas residuais. Isso é particularmente importante para a expansão para sistemas de tratamento de fluxo contínuo." Para demonstrar o catalisador em um ambiente de tratamento de águas residuais, a equipe já expandiu de um processo semibatelada de pequena escala para um sistema piloto de 5 litros, que pode utilizar iluminação UV ou solar em ambientes externos.
