Une nouvelle méthode permet d'éliminer les colorants des eaux usées

16.08.2022 - Etats-Unis

Des chercheurs de la North Carolina State University ont démontré qu'un polymère synthétique peut éliminer certains colorants de l'eau, et que ce polymère peut être récupéré et réutilisé. Ces résultats offrent une nouvelle méthode potentielle pour nettoyer les eaux usées après leur utilisation par les textiles, les cosmétiques ou d'autres industries.

"Les colorants sont utilisés partout, y compris dans l'industrie textile, ainsi que dans les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, le papier, le cuir et même les médicaments", a déclaré Januka Budhathoki-Uprety, auteur principal d'un article sur les travaux et professeur adjoint d'ingénierie, de chimie et de sciences du textile à NC State. "Si ces contaminants ne sont pas correctement éliminés des eaux usées après la teinture et le finissage, ils peuvent constituer une source importante de pollution environnementale et poser des risques pour la santé humaine."

Dans l'étude, publiée dans ACS Applied Polymer Materials, les chercheurs ont fabriqué un polymère synthétique appelé polycarbodiimide. Ils ont ensuite testé la capacité du matériau à nettoyer les eaux usées en le dissolvant dans un solvant, puis en le mélangeant à de l'eau contaminée par des colorants. Ils ont testé la solution de polymère contre une série de 20 colorants anioniques, également appelés colorants acides, qui sont utilisés dans l'industrie textile. Pour les évaluations initiales, les chercheurs ont effectué un test visuel à l'œil nu pour voir si le polymère fonctionnait. Ils ont ensuite quantifié la capacité du polymère à éliminer le colorant à l'aide de la spectroscopie UV-Vis.

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"Nous avons mélangé la solution de polymère et l'eau contaminée par le colorant afin que le polymère de la solution puisse s'accrocher au colorant. Il s'agit d'une solution biphasée, comme l'huile et l'eau. La partie polymère de la solution s'accroche aux colorants", explique Budhathoki-Uprety. "Ensuite, nous avons pu facilement séparer l'eau propre du mélange de solutions contaminées en le vidant, de manière similaire à la séparation de l'eau d'un mélange d'huile et d'eau."

La solution polymère a éliminé tous les colorants acides, sauf quatre, sur les 20 qu'ils ont testés. En outre, ils ont constaté qu'il était facile de récupérer le polymère en quelques minutes. Ils ont trouvé des caractéristiques des colorants - liées à leurs structures moléculaires - qui ont contribué à ce que le polymère fonctionne ou non.

"Nous avons découvert que la solution polymère peut éliminer les colorants de l'eau contaminée, et nous pouvons récupérer le polymère et l'utiliser pour éliminer à nouveau les colorants de l'eau contaminée", a déclaré Budhathoki-Uprety.

Dans le cadre d'études futures, les chercheurs prévoient de développer une bibliothèque de polymères susceptibles de fonctionner avec d'autres types de colorants. En outre, ils veulent mettre au point un mécanisme plus pratique pour utiliser le polycarbodiimide afin de nettoyer les eaux usées.

"Nous travaillons à la mise au point de matériaux qui peuvent faire le même travail sans avoir à utiliser le polymère en phase de solution", a déclaré Budhathoki-Uprety. "Si vous avez un déversement de colorant, vous ne voulez pas avoir à utiliser une solution inflammable - vous voulez un matériau solide qui est plus facile à manipuler."

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.