CRIOGEL NANOSTRUTTURATI A BASE DI PHEMA-ZnO: NUOVI MATERIALI RICICLABILI PER IL TRATTAMENTO E PURIFICAZIONE DELLE ACQUE

I criogeli sono materiali polimerici macroporosi ottenuti tramite un processo di polimerizzazione ad una temperatura inferiore al punto di congelamento del solvente utilizzato per la dissoluzione dei monomeri. In queste condizioni la formazione del polimero avviene attorno ai cristalliti del solvente congelato. Dopo lo scongelamento del sistema si ottiene un materiale spugnoso in cui sono presenti pori interconnessi che ricalcano la struttura dei cristalli di solvente presenti durante la polimerizza-zione [1]. Le dimensioni dei pori dipendono essen-zialmente dalla velocità di cristallizzazione del solvente, che è un parametro strettamente dipen-dente dalla temperatura in cui avviene la polimeriz-zazione. La presenza di pori di dimensioni medie dell'ordine delle decine di micrometri conferisce a tali materiali alcune proprietà chimico-fisiche tali da differenziarli in maniera sostanziale da normali idrogel, quali una elevata velocità di assorbimento e scambio di fluidi, elevata flessibilit? e possibilità di compressione con rilascio dei fluidi assorbiti. Tali proprietà possono venire sfruttate in maniera egregia soprattutto in applicazioni in cui sono necessarie elevate capacità adsorbenti unite ad un rapido raggiungimento delle condizioni di equili-brio [2]. Una applicazione in cui le interessanti caratteristiche dei criogel possono venire adegua-tamente sfruttate è quella della purificazione e potabilizzazione delle acque [3]. A tal proposito abbiamo preparato criogel compositi a base di poli-idrossietilmetacrilato (pHEMA) contenente grafene ossido (GO) per potenziare le capacità adsorbenti del materiale nei confronti di inquinanti di tipo organico [4]. Infine, tramite un processo di Atomic Layer Deposition (ALD) abbiamo aggiunto ZnO nanostrutturato ai materiali sintetizzati, confe-rendogli l'abilità di poter degradare per via foto-chimica gli inquinanti adsorbiti [5]. Test di adsor-bimento e successiva decomposizione di blu di metilene (MB) utilizzato come modello di inquinan-te organico presente in soluzione acquosa, hanno mostrato le eccellenti performance di cattura e foto-decomposizione proprie di questi materiali, nonché la possibilità di essere riciclati ed usati per cicli multipli di cattura-fotodecomposizione di inquinanti organici dalle acque.