Nouvel espoir dans la lutte contre les microplastiques ! Un hydrogel révolutionnaire peut les éliminer – SMARTmania.cz

• Les microplastiques pénètrent dans tous les écosystèmes et peuvent également transporter des substances toxiques
• Les hydrogels à triple architecture pourraient devenir une solution efficace pour éliminer les microplastiques de l’eau
• L’hydrogel développé atteint une efficacité élevée, jusqu’à 95 % pour le PVC et 93 % pour les microplastiques PP.

Les microplastiques sont de petits morceaux de plastique, souvent inférieurs à 5 mm, qui menacent gravement notre environnement. Les microplastiques pénètrent dans les écosystèmes terrestres, d’eau douce ou marins, ce qui les pollue considérablement. Ils sont si petits qu’ils entrent même dans la chaîne alimentaire et peuvent contenir toute une gamme de substances toxiques. De nombreuses études cherchent des moyens de résoudre ce problème. Aujourd’hui, nous allons examiner un hydrogel spécial capable d’éliminer efficacement les microplastiques de l’eau.

Un nouvel hydrogel offre de l’espoir

Les hydrogels à triple architecture contenant du chitosane (CS), de l’alcool polyvinylique (PVA) et de la polyaniline (PANI) sont une excellente solution pour éliminer les microplastiques (MP) de l’eau. Ce matériau tire parti de ses propriétés structurelles et fonctionnelles particulières, telles que la résistance ou la flexibilité de sa structure. Une caractéristique importante de ces hydrogels est leur capacité d’adaptation, ce qui signifie qu’ils peuvent avoir différentes tailles de pores et être mécaniquement flexibles. Cela améliore leur capacité à piéger les microplastiques dans l’eau.

Représentation schématique de la synthèse de l’hydrogel triple réseau (a), représentation schématique de l’architecture interne de l’hydrogel (b)

Le PVA confère à l’hydrogel sa force, sa flexibilité et sa capacité à retenir l’eau. De plus, il apporte des groupes fonctionnels chimiques qui permettent la formation d’un réseau polymère hydrogel. À l’inverse, le CS, dérivé de la chitine, est un excellent matériau hydrogel en raison de sa capacité à se dégrader dans la nature et de ses effets antibactériens. Il a également la capacité de lier les microplastiques les uns aux autres grâce à des interactions électrostatiques. Les groupes fonctionnels contenant de l’hydrogène entre le PVA et le CS forment un réseau polymère solide, qui augmente la résistance de l’hydrogel et sa capacité à retenir l’eau. De plus, l’ajout de PANI à l’hydrogel améliore la réticulation du polymère et donc la capacité à capter les microplastiques.

La dernière partie de cette structure est constituée de nanoclusters de polyoxométalate de cuivre appelés Cu-POM. Ces nanoclusters sont essentiels pour augmenter l’efficacité de l’hydrogel dans l’élimination des microplastiques de l’eau. De plus, les nanoclusters contribuent à la photodégradation des microplastiques grâce aux rayons UV, ce qui contribue au nettoyage des plans d’eau.

Les nanoclusters POM ont une charge négative, tandis que les microplastiques portent généralement une charge négative en fonction de leur type et du pH environnant. L’attraction électrostatique entre les particules chargées de manière opposée facilite le piégeage des microplastiques sur l’hydrogel. Grâce aux forces de Van der Waals, les microplastiques s’attachent à la fois à la surface de l’hydrogel et à la surface des nanoclusters POM.

L’hydrogel démontre une efficacité élevée d’élimination des microplastiques d’environ 95 % pour les microplastiques PVC et 93 % pour les microplastiques PP à pH 6,5. Ce qui est encore plus intéressant, c’est sa capacité à être réutilisable jusqu’à cinq cycles sans perdre son efficacité.

Auteur de l’article

Joseph Novak

Je suis un doctorant qui s’intéresse aux technologies appliquées aux ions, car j’ai toujours été fasciné par la science et la technologie. Je ne cesse d’être émerveillé par ce qui peut être créé grâce à la créativité et aux capacités humaines. J’aime passer mon temps libre à voyager, que ce soit à la montagne ou en ville.

2024-05-03 20:30:00
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