İsveç Chalmers Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, suyu tekstil boyaları da dahil olmak üzere kirleticilerden arındırmak için selüloz nanokristallere dayalı bir toz biçimi olan biyobazlı yeni bir malzeme geliştirdiler. Kirli su, selüloz tozu ile filtreden geçtiğinde, kirleticiler emilir ve arıtma sistemine giren güneş ışığı, hızlı ve verimli bir şekilde parçalanmalarına neden olur. Laboratuvar testleri, yeni yöntem ve malzeme ile boya kirleticilerin en az yüzde 80’inin giderildiğini ve araştırmacıların saflaştırma derecesini daha da artırmak için iyi fırsatlar gördüklerini göstermiştir. Kredi: Chalmers Teknoloji Üniversitesi, İsveç | David Ljungberg
İsveç Chalmers Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, selüloz bazlı malzemeler kullanarak kirli suyu arıtmanın yeni bir yolunu buldular. Bu buluş, su arıtma teknolojilerinin yetersiz olduğu alanlarda önemli bir etkiye sahip olabilir ve tekstil endüstrisinden yaygın olarak görülen zehirli boya deşarjı sorununun ele alınmasına yardımcı olabilir.
Temiz suya erişim, sağlığımız ve esenliğimiz için çok önemlidir. , yine de birçokları için bir meydan okuma olmaya devam ediyor. Dünya Sağlık Örgütü (WHO), şu anda iki milyardan fazla kişinin temiz suya uygun erişim olmadan yaşadığını bildiriyor.
Bu küresel sorun, Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nde bir araştırma grubunun merkezinde yer alıyor. kirleticileri sudan kolayca çıkarmak için bir yöntem. Organik Kimya Doçenti Gunnar Westman liderliğindeki grup, selüloz ve ahşap bazlı ürünler için yeni kullanımlara odaklanıyor ve Wallenberg Ahşap Bilimi Merkezi’nin bir parçası.
Araştırmacılar, selüloz nanokristalleri hakkında sağlam bilgiler oluşturdular. – ve su arıtmanın anahtarı buradadır. Bu küçük nanopartiküller, araştırmacıların artık bundan yararlanmanın bir yolunu bulduğu olağanüstü bir adsorpsiyon kapasitesine sahiptir.
“Bu selüloz nanokristallerine benzersiz bir bütünsel yaklaşım benimsedik, özelliklerini ve potansiyel uygulamalarını inceledik. Artık, ortadan kaldırılacak kirletici türlerine bağlı olarak uyarlayabileceğimiz ve değiştirebileceğimiz, mükemmel saflaştırma özelliklerine sahip bir tür selüloz tozu olan biyobazlı bir malzeme oluşturduk,” diyor Gunnar Westman.
Toksinleri emer ve parçalar{ 8}
Endüstriyel ve Mühendislik Kimya Araştırmaları bilimsel dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, grup tarafından geliştirilen yöntem ve malzeme kullanılarak atık sudan zehirli boyaların nasıl filtrelenebileceğini gösteriyor. Araştırma, tekstil endüstrisinin atık suyundaki boya kirleticilerin yaygın bir sorun olduğu Hindistan’daki Malaviya Ulusal Teknoloji Enstitüsü Jaipur ile iş birliği içinde yürütüldü.
Gunnar Westman, Doç. Kimya ve Kimya Mühendisliği, Chalmers Teknoloji Üniversitesi, İsveç. Kredi: Chalmers Teknoloji Üniversitesi
Tedavi, ne basınç ne de ısı gerektirir ve süreci katalize etmek için güneş ışığını kullanır. Gunnar Westman, yöntemi, ahududu suyunu pirinç taneleri içeren bir bardağa dökmeye benzetiyor ve bu su, suyu tekrar şeffaf hale getirmek için suyu emiyor.
“Kanalizasyona bağlı portatif bir kutu gibi basit bir arıtma sistemi hayal edin. boru. Kirlenmiş su, selüloz toz filtreden geçerken kirleticiler emilir ve arıtma sistemine giren güneş ışığı bunların hızlı ve verimli bir şekilde parçalanmasına neden olur. Kurulumu ve kullanımı uygun maliyetli ve basit bir sistem ve şu anda yetersiz veya hiç su arıtma sistemi olmayan ülkelerde büyük fayda sağlayabileceğini görüyoruz” diyor.
Yöntem Hindistan’da test edilecek
Hindistan, her yıl göllere, nehirlere ve akarsulara büyük miktarlarda boya salınan, kapsamlı tekstil üretimine sahip, Asya’daki gelişmekte olan ülkelerden biridir. İnsanlar ve çevre için sonuçları ciddidir. Su kirletici boyalar ve ağır metaller içerir ve doğrudan temas ile cilt hasarına neden olabilir ve besin zincirine girdiğinde kanser ve organ hasarı riskini artırabilir. Ayrıca doğa, fotosentez ve bitki büyümesinin bozulması da dahil olmak üzere çeşitli şekillerde etkilenir.
Hindistan’da saha araştırmaları yapmak önemli bir sonraki adımdır ve Chalmers araştırmacıları, şu anda Hintli meslektaşlarını elde etme çabalarında destekliyor. yöntemi gerçekte test etmek için ülkenin küçük ölçekli endüstrilerinden bazıları. Şimdiye kadar, endüstriyel su ile yapılan laboratuvar testleri, yeni yöntemle boya kirleticilerin yüzde 80’inden fazlasının giderildiğini göstermiştir ve Gunnar Westman, saflaştırma derecesini daha da artırmak için iyi fırsatlar görmektedir.
“Boşaltma işleminden gidiyor tamamen arıtılmamış su, kirleticilerin yüzde 80’ini ortadan kaldırmak için büyük bir gelişmedir ve önemli ölçüde daha az doğa tahribatı ve insanlara zarar anlamına gelir. Ek olarak, pH’ı ve arıtma süresini optimize ederek, hem sulama hem de içme suyu üretebilmemiz için süreci daha da iyileştirme fırsatı görüyoruz. Çevredeki insanların sağlıklarını riske atmadan suyu kullanabilmeleri için çalışan bir su arıtma sistemi edinmeleri konusunda bu sektörlere yardımcı olabilirsek harika olur” diyor.
Başkalarına karşı kullanılabilir kirletici türleri
Gunnar Westman, selüloz nanokristallerini boyalar dışındaki diğer su kirleticilerinin arıtılması için kullanma konusunda da büyük fırsatlar görüyor. Araştırma grubu önceki bir çalışmada, madencilik, deri ve metal endüstrilerinden kaynaklanan atık sularda yaygın olan zehirli altı değerlikli krom kirleticilerinin benzer türde bir selüloz bazlı malzemeyle başarılı bir şekilde giderilebileceğini göstermiştir. . Grup ayrıca, araştırma alanının antibiyotik kalıntılarının saflaştırılmasına nasıl katkıda bulunabileceğini araştırıyor.
“Bu malzemeyle iyi su arıtma fırsatları bulma konusunda büyük bir potansiyel var ve oluşturduğumuz temel bilgilere ek olarak Chalmers’ta başarının önemli bir anahtarı, Wallenberg Wood Science Center’da bulunan toplu uzmanlıktır” diyor.
Referanslar: “Janus Yeşili Azo Boyasının Seçici Olarak Uzaklaştırılması için Mikrokristalin Selülozdan Türetilen Selüloz Nanokristaller”, Ruchi Aggarwal, Anjali Kumari Garg, Deepika Saini, Sumit Kumar Sonkar, Amit Kumar Sonker ve Gunnar Westman, 26 Aralık 2022, Endüstri ve Mühendislik Kimyası Araştırması.
DOI: 10.1021/acs.iecr.2c03365{2 }
“Güneş ışığı, zehirli altı değerlikli kromun selüloz türevi fotoaktif karbon noktaları tarafından uzaklaştırılmasını destekledi”, yazan Ruchi Aggarwal, Deepika Saini, Sumit Kumar Sonkar, Amit Kumar Sonker ve Gunnar Westman, 17 Eylül 2021, Chemosphere.
DOI : 10.1016/j.chemosphe re.2021.132287
Araştırma, Wallenberg Wood Bilim Merkezi, WWSC tarafından finanse edilmiştir ve Hint grup araştırması, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (DST-SERB) Hükümeti altındaki Bilim ve Mühendislik Araştırma Kurulu tarafından finanse edilmektedir. Hindistan.