Su Arıtımı için Kompozit Malzemeler
Destekli İyonik Sıvı Fazlarla Sudan Çoklu Atıkların Uzaklaştırılması
Musluktan doğrudan gelen taze, temiz su gerçekten bir lüks. Gelişmekte olan ülkelerde insanlar içme suyu için genellikle kirli nehir kullanmaktan başka seçeneğe sahip değildirler. Su filtreleri, kirli yüzey ya da yeraltı sularını güvenli içme sularına dönüştürülmesine yardımcı oluyorlar. Araştırmacılar, “Angewandte Chmemie” dergisinde atık sudan inorganik, organik, radyoaktif ve mikrobiyal maddelerin uzaklaştırılması için yeni çok fonksiyonlu kompozit malzeme geliştirdiklerini belirtti.
Genellikle su arıtma her biri tek bir türdeki kirliliğin giderilmesi için tasarlanmış bir dizi filtre içerir. Yeni filtre malzemesi aksine çok yönlüdür. Ulm (Almanya) ve Zaragoza (İspanya) üniversitelerinden araştırmacılar malzemeler tasarlamak için yeni yöntemler geliştirdi, moleküler bileşenlerin SILP (desteklenmiş iyonik sıvı fazlar) malzemeleri olarak adlandırılan çok işlevli kompozitler haline getirilmesine olanak tanıyor. İyonik sıvı, oda sıcaklığında eritilmiş bir tuzdur. Bir çözücü içerisinde çözünmeden sıvı haldedir. Böyle bir iyonik sıvı bir katı substrat üzerine adsorbe edildiğinde, kimyasal modifikasyon yoluyla seçici olarak ayarlanabilen özelliklere sahip katı bir kompozit malzeme oluşturmaktadır.
Scott G. Mitchell ve Carsten Streb öncülüğündeki araştırmacılar polioksometalat (POM) bazlı ilk SILL’leri ürettiler. POM’lar üç boyutlu bir ağ oluşturmak için metal atomlarının oksijen atomlarıyla köprülendiği moleküler geçiş metali-oksijen kümeleridir. Yeni filtre malzemeleri için polioksotungstat anyonlarını seçtiler. Bu anyonlar ağır metal iyonlarını tutabilen bağlayıcı bir bölgeye sahip. Seçtikleri karşıt iyonlar, antimikrobik etkileri ile bilinen hacimli tetraalkilamonyum katyonlarıdır. Ortaya çıkan iyonik sıvılar hidrofobiktir, su ile karışmaz ve yüzeyde kararlı ince tabaka oluşturur. Gözenekli bir silikon dioksit desteği kullanarak araştırmacılar, taşınması ve işlenmesi kolay, kuru-serbest akışlı tozlar elde ettiler.
Laboratuvar deneylerinde, yeni kompozitlerin anyonları, kurşun, nikel, bakır, krom ve kobalt iyonlarını güvenilir şekilde çıkardı. Radyoaktif uranyum UO2 (2+) şeklinde doğrudan silikon dioksit desteği ile sıkıştı. Benzer şekilde tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan suda çözünebilen mavi tritil boya da iyonik sıvının lipofilik karakterinin bir sonucu olarak çıkarıldı, antimikrobiyal katyonlar E.coli bakterilerinin büyümesini durduruyor.
Araştırmacılar, yeni POM-SLIP filtre materyalinin uzak alanlarda ve gelişmekte olan ülkelerde suyun güvenilir bir şekilde artırılmasının yanı sıra doğal gazdan arındırılabilmesi için kirleticiye özel kimyasal olarak tasarlanmış filtre sistemlerinin geliştirilmesi için öncü olacağını umuyor.
Kaynak : sciencedaily.com
