Des colorants comme le rouge Congo et l'orange méthylique créent des chemises, des pulls et des robes aux couleurs vives. Mais ces colorants azoïques couramment utilisés peuvent être toxiques, cancérigènes et sont difficiles à éliminer des eaux usées.
David Chem, un Ph.D. de l'Université de l'Arkansas Chemical Engineering Ph.D. Le candidat a développé une solution respectueuse de l'environnement pour éliminer ces colorants en utilisant un sous-produit commun de l'industrie de la pâte et du papier.
Les colorants Azo sont utilisés dans 60% à 70% de la production de textile commercial. Les colorants se dissolvent facilement dans l'eau et résistent à la biodégradation, ce qui en fait un risque environnemental. Le ruissellement des usines de vêtements a la plus forte concentration de colorants azoïques, mais ils se retrouvent également dans les eaux usées municipales de laver les vêtements.
Pour éliminer les colorants azoïques de l'eau, la chimie a commencé avec la lignine, un biopolymère à faible coût et largement disponible dérivé des parois cellulaires végétales. Chaque année, 50 à 70 millions de tonnes de lignine sont produites par l'industrie de la pâte. La majeure partie se retrouve dans des décharges.
« L'extraction de la lignine est difficile à traiter. Il a une structure complexe », a déclaré Chem. « Il est sous-utilisé comme biopolymère. »
Les chercheurs ont d'abord ajouté du phénol à la lignine en poudre, ce qui rend sa surface plus réactive. Ensuite, des groupes amino ont été ajoutés pour donner à la lignine une charge positive afin qu'il se lie avec les colorants azoïques chargés négativement.
Cette modification en deux étapes à double fonctionnalisation de la lignine a déjà été testée comme un moyen d'éliminer les ions de métaux lourds, mais l'U de chercheurs a été le premier à appliquer cette approche aux colorants nocifs.
Dans le laboratoire, la lignine modifiée a éliminé 96% du colorant rouge du Congo et 81% du colorant méthyl orange. Avec cette méthode, les colorants et la lignine peuvent être réutilisés.
« Le processus est vraiment évolutif. C'est un processus relativement vert. Et c'est très efficace », a déclaré Chem.
Chem a publié ses résultats dans le Journal of Polymers and the Environment.
