Nanoparticelle magnetiche funzionalizzate per il trattamento di acque contaminate da idrocarburi

L’obiettivo del presente lavoro di tesi è quello di rendere più semplice, rapido e economico il processo di chiarificazione delle acque contaminate da idrocarburi disciolti, mediante l’utilizzo di nanoparticelle magnetiche funzionalizzate ad hoc per lo scopo. L’industria estrattiva e di raffinazione richiede per operare grandi quantitativi di acqua che esce poi dai processi contaminata da sostanze idrocarburiche. Inoltre il greggio estratto dai pozzi contiene naturalmente un certo tenore d’acqua, che deve essere separata prima della raffinazione. Lo smaltimento di tali volumi d’acqua richiede una preventiva purificazione. Per questo scopo si è investigata la possibilità di associare alle proprietà magnetiche delle nanoparticelle di magnetite (Fe3O4) una natura anfifilica attraverso l’applicazione di coating specifici, in modo da poter utilizzare le NPs come chiarificanti delle acque. I ricoprimenti funzionalizzanti delle superfici sono stati effettuati con un primo strato di acido oleico (che dona una natura lipofila) e uno strato esterno di sodio dodecilsolfato (SDS), che ne permette la successiva dispersione in acqua. L’introduzione di queste particelle anfifiliche nell’emulsione di petrolio in acqua permette la formazione di un’emulsione di Pickering. Applicando un campo magnetico esterno, è possibile poi spostare le particelle all’interno dell’emulsione, e con esse il petrolio. Sono state fatte varie prove con differenti concentrazioni di particelle e con differenti tipologie di acque. I risultati finali hanno dimostrato che da acque contaminate con 1000 ppm di idrocarburi si riesce ad ottenere valori dell’ordine delle decine di ppm.