Profesör Park Chi-Young’un ekibi, sudaki fenolik organik kirleticileri ultra yüksek hızlarda tamamen giderebilen alışılmışın dışında gözenekli bir polimer malzemeyi başarıyla geliştirdi.

 Geliştirilen gözenekli malzeme sadece sudaki mikroplastikleri değil aynı zamanda fototermal etkiye dayalı çok küçük boyutlu uçucu organik bileşikleri (VOC) de verimli bir şekilde temizleyebiliyor. Bu malzemenin aynı zamanda ham madde bazında ekonomik rekabet gücüne sahip olması ve güneş enerjisine dayalı bir su arıtma süreci sağlaması nedeniyle gelecekte ticarileştirilebilecek yüksek verimli bir soğurma malzemesi olarak kullanılması bekleniyor.

Kimya endüstrisinin hızlı gelişiminden kaynaklanan su kirliliği ciddi bir sorun ve bu sorunu ele almak için çeşitli su arıtma teknolojileri ve malzemeleri geliştirildi. Mevcut soğurma mekanizmalarını kullanan karbon bazlı gözenekli malzemeler, soğurma hızının yavaş olması ve geri dönüşüm için yüksek termal enerjinin gerekli olması nedeniyle bazı sınırlamalara tabi tutuluyor. Atık giderme verimliliğini artırmak için çeşitli malzemeler geliştirilmiş olsa da mükemmel geri dönüştürülebilirlik, yüksek verimlilik, ham maddelerin ekonomik verimliliği ve sanayileşme potansiyelini aynı anda karşılayan malzemeler geliştirmek oldukça zor.

DGIST Enerji Bilimi ve Mühendisliği Bölümü Profesörü Park Chi-Young’un ekibi, ucuz ve etkili bir öncü maddeyi reaksiyona sokarak mükemmel adsorpsiyon performansı ve fototermal özelliklere sahip gözenekli bir polimer sentezlemeyi başardı. Ayrıca polimer üzerinde ek bir oksidasyon reaksiyonu denendi ve sonuçlara dayanarak su ortamındaki mikro kirleticilerin hızlı adsorpsiyonunu sağlamak için hidrofilik bir fonksiyonel grup tanıtıldı. Ayrıca araştırma ekibi tarafından geliştirilen polimerin geri dönüşüm için yüksek termal enerji gerektirmediği ve performans kaybı olmadan birden fazla kez kullanılabileceği deneylerle teyit edildi. Araştırma ekibi, geliştirilen polimerin ışığı geniş ölçüde soğurma ve soğurulan ışığı ısıya dönüştürme yeteneği sayesinde itici güç olarak güneş enerjisini kullanıp suyu buharlaştırabilen bir su arıtma membranı üretti.

Sonuç olarak oksitlenmiş polimer ile kaplanmış su arıtma membranının fenolik kirleticileri güneş ışığı yoluyla arıtabileceği doğrulandı. DGIST Enerji Bilimi ve Mühendisliği Bölümü Profesörü Park Chi-Young, “Burada geliştirdiğimiz teknoloji, ultra yüksek hızlarda sudaki fenolik mikroplastiklerin ve VOC kirleticilerin %99,9’undan fazlasını gideren, dünyanın en yüksek arıtma verimliliğine sahip rakipsiz bir su arıtma teknolojisidir. Bunun, kirlenmiş suyu arıtabilen ve enerji kaynağının olmadığı bölgelerde bile içme suyu sağlayabilen yüksek ekonomik verimliliğe sahip evrensel bir teknoloji olmasını bekliyoruz.”

Araştırma sonuçları, Advanced Materials dergisinde yayımlandı.

Derleyen: Nazlı Koyuncu