Su Arıtma, Çevre Dostu Yeni Teknoloji ile Daha İyi Hale Geliyor
Vortex Fluidic Device sayesinde verimli atık su arıtma prosesleri için geliştirilmiş temiz ve çevre dostu kaplama malzemeleri artık mümkün hale geldi.
Flinders Üniversitesi’nden Profesör Colin Raston tarafından icat edilen olağanüstü Vortex Fluidic Device’ın (VFD) uyarlanabilirliği ve daha geniş çaplı temiz kimya uygulamaları, beklenmedik yenilikler ortaya koymaya devam ediyor.
Bu kez VFD, saflığı bozan maddelerin gerçek zamanlı tespiti ile su arıtma potansiyelini göstermek için kullanıldı. Profesör Raston, 2013 yılından bu yana ekibiyle birlikte, kimyasal reaktivite ve malzeme prosesini kontrol edebilen ve kendi kendini organize eden sistemlerin yapısını inceleyen VFD’nin kullanım alanlarını keşfetmek için çalışarak hızlı ve öngörülebilir modifikasyonları mümkün kılıyor.
VFD; ester, amid, üre, imin, alfa-amino fosfat, beta-Keto ester, modifiye amino asit ve lokal anestezik lidokain sentezinde kapasitesini ortaya koydu. Flinders Üniversitesi Fen ve Mühendislik Fakültesi’nden Dr. Xuan Luo, VFD’nin kompozit malzemeler hazırlamak ve bu malzemelerin boya bozunması ve atık su arıtımında kaplama amacıyla kullanılması için yürütülen araştırmalara öncülük ediyor.
Dr. Luo, “VFD, malzemenin tek bir katman olarak kaplanmasını ve aynı zamanda çok aşamalı reaksiyonlar için ayrılmış bantlar halinde kalmasını sağlıyor. Bu kurulum birden fazla sentetik boya için geçerlidir ve VFD’yi kullanırken bozunma verimliliğinde ciddi bir artış gördük.”
Mevcut araştırmalar, yuvarlanabilen ve VFD’ye yerleştirilebilen, ardından reaksiyon sonrası çıkarılabilen, durulanabilen ve yeniden depolanabilen esnek bir membran üzerinde hazırlanacak daha etkili ve sağlam kaplamalara odaklanmaktadır.
Dr. Luo, “Uygulamalar sadece su arıtma için geçerli değil, aynı zamanda teşhis gibi sağlıkla ilgili alanlarda da büyük bir potansiyele sahiptir” açıklamasını yaptı. “ Fenton-benzeri Organik Boya Bozunması için Manyetit Nanopartikül/Bakır Fosfat Nanoçiçek Kompozitleri “
başlıklı araştırma ACS Applied Nano Materials’da yayınlandı.
Test edilen teknik; malzeme üretimi, reaktör kaplaması ve malzeme “bantlaması” için üç farklı VFD uygulamasını kullanmak için hızlı ve sürdürülebilir bir yol sağladı. Malzemeler,
VFD’nin hızla dönen tüpünün yüzeyine manyetik olarak tutuldu, gerçek zamanlı izleme altında dört farklı organik boyayı bozundurmada katalitik aktiviteyi arttırdı ve parça işlemeye kıyasla bozunma verimliliğinde en az beş kat artış oldu.
Platform performansını daha da iyileştirmek için VFD tüp reaktörü, kompozit nanoçiçeklerle
uyumlu olarak hareket eden ince bir silika ile aktifleştirilmiş karbon kserojel kaplama tabakasını içerecek şekilde kimyasal olarak modifiye edildi.
Bu kaplanmış tüp oldukça stabildir, yeniden kullanılabilir ve toplu prosese kıyasla bozunma verimliliğini yaklaşık 30 kat artırır. Ultraviyole görünür spektroskopi tabanlı bir test çubuğunun entegre edilmesi, reaksiyonun gerçek zamanlı izlenmesine olanak tanır ve reaksiyon sonrası kaplama tabakasını değerlendirmek için doğrudan bir araç sağlar.
Bu çalışma, hibrit malzemelerin rasyonel bir tasarımını ve organik boyaların gerçek zamanlı olarak verimli bir şekilde bozunması için değiştirilmiş bir VFD tüp reaktörünün kullanımını mümkün hale getiriyor.
Profesör Colin Raston, hızlı ve çevreci malzeme üretiminin, önemli ölçüde geliştirilmiş işleme verimliliğiyle birleştiğinde, temel araştırmalardan uygulama endüstrisine kadar su arıtımı alanında oldukça verimli olduğunu da sözlerine ekledi.
Raston, “Araştırma, membran ve kaplama teknolojileri gibi diğer alanlarda önemli rol oynayacak tespit uygulamalarına kapı açacak” diyerek sözlerini bitirdi.
Kaynak
More information: Xuan Luo et al, Magnetite Nanoparticle/Copper Phosphate Nanoflower Composites for Fenton-like Organic Dye Degradation, ACS
Applied Nano Materials (2022). DOI: 10.1021/acsanm.2c00037
Provided by Flinders University / https://phys.org/news/2022-10-purification-green-tech.html
