Nanotecnología de indio utilizada para proporcionar agua potable limpia

Soy un poco parcial, lo sé, pero todavía creo que es justo decir que el indio tiene muchos usos interesantes, muchos de los cuales hacen que nuestras vidas sean significativamente mucho más agradables. Desde las pantallas táctiles hasta el enfriamiento de nuestros procesadores de computadora, el indio se usa todos los días en formas que la población general no comprende. Un nuevo uso del indio (desarrollado en la Universidad de Rice) podría mejorar el bienestar de las personas en todo el mundo al eliminar los contaminantes del agua subterránea.

En el artículo "Percepciones sobre la reducción de nitrato sobre catalizadores de nanopartículas de paladio recubiertas con indio", los investigadores de la Universidad Rice y la Universidad de Houston describen el uso de nanopartículas de paladio recubiertas con indio para reducir los nitratos dañinos mediante catálisis. Nos actualizamos con el Profesor Michael Wong y la Dra. Kimberly Heck para comprender mejor el problema del nitrato en aguas subterráneas y el papel del indio en este nuevo proceso.

Según el profesor Wong, los nitratos en los fertilizantes se introducen en las aguas subterráneas en altas concentraciones, especialmente en las regiones agrícolas. Los sistemas actuales de filtración de intercambio iónico pueden filtrar la mayoría de los nitratos, pero no los convierten. Cuando estos filtros se lavan a contracorriente, los nitratos atrapados se liberan al medio ambiente. Con el método propuesto de tratamiento de agua, esos nitratos filtrados se descompondrían en N₂no tóxico. Las futuras unidades de filtración In-Pd podrían usarse en lugar de unidades de intercambio iónico, o con ellas, para convertir la salmuera llena de nitrato.

Así es como funciona esta tecnología en términos generales: Las nanopartículas de paladio se forman y se recubren con una capa de indio de pocos átomos de espesor. Como se describe en el artículo, esta capa de indio es mejor cuando solo cubre ~ 40% de la superficie de la nanopartícula de paladio (la superficie de paladio sigue siendo bastante importante para la conversión de nitritos). A medida que el agua contaminada pasa sobre la superficie In-Pd, las moléculas de nitrato pierden un átomo de oxígeno y se reducen a nitritos. A medida que los nitritos continúan, reaccionan con la superficie expuesta del paladio y (junto con el H₂ en el agua) se descomponen en N₂ y  NH₄+.

La Dra. Heck ha liderado la experimentación con estos catalizadores de nanopartículas, al investigar los efectos de diferentes conjuntos de materiales y ventanas de deposición eficientes. Ella mencionó: "El próximo gran desafío con esta tecnología es ampliar e integrar las tecnologías de tratamiento existentes".

Estoy esperando el éxito de este programa y la implementación de la tecnología para ayudar a las personas de todo el mundo a obtener agua potable. Este es uno de los usos más interesantes del indio que preveo en el futuro cercano.

~Jim

Dr. Kimberly Heck (Cortesía de Jeff Fitlow/Universidad Rice )