Cientistas de Manchester revelam materiais avançados que capturam benzeno em nossa atmosfera, combatendo grandes riscos à saúde
Os cientistas desenvolveram um novo material capaz de capturar o nocivo benzeno do ar poluído, oferecendo uma solução potencial para enfrentar um grande risco para a saúde e o ambiente.
O estudo, liderado por cientistas da Universidade de Manchester, revelou que um material conhecido como estrutura metal-orgânica (MOF) – um material ultraporoso – pode ser modificado para capturar e filtrar significativamente mais benzeno da atmosfera do que o atual. materiais em uso.
O benzeno é usado principalmente como solvente industrial e na produção de vários produtos químicos, plásticos e fibras sintéticas, mas também pode ser liberado na atmosfera através de postos de gasolina, gases de escapamento e fumaça de cigarro. Apesar das suas aplicações generalizadas, o benzeno é classificado como cancerígeno humano e a exposição pode levar a efeitos graves para a saúde, tornando essencial uma gestão e regulamentação cuidadosas.
A pesquisa, publicada na revista Materiais da Natureza hoje, poderá levar a melhorias significativas na qualidade do ar, tanto no interior como no exterior.
“A remoção do benzeno em baixas concentrações tem sido um desafio de longa data, especialmente em condições do mundo real. Os métodos atuais, como a oxidação ou o tratamento biológico, muitas vezes lutam com eficiência e podem produzir subprodutos perigosos. Esta pesquisa aborda ambos os problemas. e é um importante passo em frente na abordagem de um dos desafios ambientais e de saúde mais onipresentes.”
MOFs são materiais avançados que combinam centros metálicos e moléculas orgânicas para criar estruturas porosas. Possuem uma estrutura interna altamente ajustável, o que os torna particularmente promissores para filtrar gases nocivos do ar.
Os pesquisadores modificaram a estrutura do MOF – conhecida como MIL-125 – incorporando átomos únicos de diferentes elementos, incluindo zinco, ferro, cobalto, níquel e cobre para testar qual capturaria o benzeno de forma mais eficaz.
Eles descobriram que a adição de um único átomo de zinco à estrutura melhorou significativamente a eficiência do material, permitindo-lhe capturar benzeno mesmo em concentrações ultrabaixas – medidas em partes por milhão (ppm) – uma melhoria significativa em relação aos materiais atuais.
O novo material – agora conhecido como MIL-125-Zn – demonstra uma absorção de benzeno de 7,63 mmol por grama de material, que é significativamente maior do que os materiais relatados anteriormente.
Também é altamente estável mesmo quando exposto à umidade, mantendo sua capacidade de filtrar o benzeno por longos períodos sem perder eficácia. Os testes mostram que pode continuar a remover o benzeno do ar mesmo em condições húmidas.
“Esta descoberta ilustra o poder das modificações em nível atômico na ciência dos materiais. Embora nossa pesquisa atual se concentre no benzeno, nosso projeto e metodologia abrem a porta para a adaptação para capturar uma ampla gama de poluentes atmosféricos.
“A pesquisa fornece uma nova abordagem para estudar como esses materiais interagem com os gases, ajudando a desenvolver soluções mais eficazes para os desafios ambientais e industriais”.
À medida que a investigação avança, a equipa procurará colaborar com parceiros da indústria para desenvolver este e novos materiais relacionados, com o potencial de integrá-los em dispositivos pré-fabricados, tais como sistemas de purificação de ar em residências, locais de trabalho e ambientes industriais.
