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Imagen de una nanopartícula de hierro recién preparada con una capa de paladio.

Nanopartículas de hierro 1.000 veces más delgadas que un cabello humano han demostrado una capacidad sin precedentes para limpiar las aguas subterráneas contaminadas desde que fueron inventadas hace 10 años en la Lehigh University.

Las partículas recubiertas de paladio han remediado más de 50 sitios de desechos tóxicos en los Estados Unidos y otros países en una décima parte del tiempo y en una mayor economía de escala, que los métodos tradicionales de “bombeo y tratado”.

Ahora, gracias a la microscopía electrónica y las instalaciones de espectroscopia de Lehigh, los investigadores han adquirido conocimientos sin precedentes que podrían mejorar la eficiencia y ampliar las aplicaciones de las nanopartículas de gran alcance.

Los investigadores utilizaron un microscopio electrónico de transmisión de barrido (STEM por sus siglas en inglés) y espectroscopia por dispersión de energía de rayos X (XEDS por sus siglas en inglés) para capturar, por primera vez, la evolución de la nanoestructura de las partículas bimetálicas cuando eliminan los contaminantes en el agua.

Los instrumentos avanzados de creación de imágenes en Lehigh capturan sorprendentes detalles de las reacciones dentro de las nanopartículas. A medida que reaccionan con contaminantes como el tricloroetileno (TCE), un disolvente industrial tóxico, las nanopartículas muestran grandes cambios estructurales. El nucleo de la partículas se achican, el hierro se difunde hacia el exterior, y el paladio, un catalizador que constituye el 1 por ciento de la masa de la partícula, se desplaza desde la superficie exterior a la superficie interior del hierro.

Escribiendo a principios de este mes en Environmental Science and Technology (ES&T), la revista número uno en su campo, los investigadores de Lehigh informaron que la capacidad de las nanopartículas para eliminar toxinas disminuye a medida que las partículas “envejecen” y se someten a un cambio estructural con la exposición al agua.

Sus resultados, escribieron, sugieren que la edad de las nanopartículas y el entorno de almacenamiento desempeñan un papel fundamental para influir en su efectividad como agentes de remediación.

Más información Lehigh University

Tags: nanoparticulas de hierro