Sudaki Ağır Metalleri Saniyeler İçinde Temizleyebilmek için Yeni Bir Yöntem
Fotoğraf : Düzgün sekizyüzlü bir kristal üzerine enjekte edilmiş su damlası
Dünya Sağlık Örgütü’ne göre dünyada hemen hemen bir milyar insan temiz içme suyuna erişemiyor ve bu sayının iklim değişikliğine bağlı olarak artması bekleniyor. Aynı zamanda, sürekli artan enerji ihtiyacımız ve ağır metallerin endüstriyel süreçlerde kullanımı, sudaki zehirli maddelere maruz kalmamızı en üst seviyeye yükseltiyor.
Şehirlerin içme suyunda bulunan ağır metalleri temizleyen mevcut ticari yöntemler, yeterli derecede verimli olmamakla birlikte, maliyetli ve fazla enerji tüketme eğilimindedir. Daha geleneksel yaklaşımlar daha verimli olabilirler, ancak bunlar tek kullanımlıktır, yeniden üretilmesi zordur veya bir yan ürün olarak önemli miktarda zehirli atık üretebilirler.
Şimdilerde, EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne)’den Profesör Wendy Lee Queen’in laboratuvarı, California Berkeley Üniversitesi ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuarı’ndan meslektaşlarıyla birlikte, organik kimyasallar ile birbirine bağlanan metal düğümlerden oluşan metal organik çerçeveleri (MOF’ler) kullanarak bir çözüm buldular. Yeni tasarlanan iç yüzey alanları ve kolay dozaj ayarlanabilmesi, MOF’lerin su buharını ve diğer gazları havadan “çekmesine” olanak tanır. Aynı özellikler, MOF’leri ağır metallerin sudan seçici olarak uzaklaştırılması için umut verici materyaller haline getiriyor.
EPFL-Valais’de doktora öğrencisi olan Daniel T. Sun, ucuz, çevresel ve biyolojik olarak zararlı olmayan malzemeler kullanarak suya dayanıklı bir MOF/polimer kompozit tasarladı. Bilim adamları, Fe-BTC olarak bilinen bir MOF’ı, polimerlerin MOF içinde tutulmasını sağlayan polimerize edilmiş polidopamin ile işleme tabi tuttu. Fe-BTC/PDA olarak adlandırılan son kompozit madde, su örneklerinden kurşun ve civa gibi yüksek miktarda ağır metalleri hızlı ve seçici bir şekilde giderebilir. Gerçekte bu malzeme civanın ağırlığının 1.6 katını ve kurşunun ağırlığının 0.4 katını temizleyebilir.
Fe-BTC/PDA, daha sonra Flint, Michigan’da bulunan en kötü su örneklerinden alınan toksik özellikteki çözeltilerde test edildi. Testler, MOF’in saniyeler içinde, kurşun konsantrasyonlarını ABD Çevre Koruma Ajansı ve Dünya Sağlık Örgütü’nce içilebilir olarak kabul edilen seviye olan 2 ppb (milyarda 2) oranına düşürdüğünü gösterdi.
Bilim adamları ayrıca Rhone Nehri, Akdeniz ve İsviçre’deki bir atık su arıtma tesisinden elde edilen çeşitli su örneklerinden kurşunu ayrıldılar. Bunun yanında malzemenin kolaylıkla nasıl yeniden üretilebileceğini de gösterdiler.
Toksik ağır metallere çok sayıda maruz kalma kaynağı vardır. Örneğin, kurşun boya, seramik sırlar, mücevher, oyuncak ve borularda kullanılır. Bunu göz önünde bulundurarak, yeni MOF ile temizleme tekniği, su temizleme sistemlerinin mevcut problemlerini çözmek için çokca umut vaat ediyor. Çalışmanın bilim adamları, su ve havadaki diğer eser kirleticileri temizlemek için özel olarak tasarlanmış yeni MOF’leri de test ediyorlar.
Kaynak : sciencedaily.com
