새로운 필터는 물에서 미세 플라스틱을 몇 초 만에 제거하는 데 99% 효율적입니다.

대구경북과학기술원(DGIST)

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국내 연구진이 미세플라스틱과 기타 오염물질을 빠르고 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 물 정화 방법을 개발했습니다. 이는 점점 심각해지고 있는 환경 내 미세플라스틱 문제를 해결하기 위한 창의적이고 중요한 방법입니다.

현대 사회에서 플라스틱이 얼마나 흔한지 생각해보면, 지구상 거의 모든 곳, 심지어 깨끗하다고 ​​여겨지는 곳에서도 작은 플라스틱 조각이 발견된다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 극지에서 극지까지, 가장 깊은 해구부터 가장 높은 산 정상까지 미세플라스틱이 발견되었으며 먹이사슬을 거쳐 우리에게까지 전달됩니다.

미세 플라스틱을 제거하는 데 도움이 되는 재료로는 나노셀룰로오스, 반도체 와이어, 자성 "나노기둥", 모래, 자갈, 생물막으로 만든 여과 기둥 등이 있습니다.

대구경북과학기술원(DGIST) 전문가에 따르면 새로운 디자인의 잠재력이 입증됐다.

공유결합 트리아젠 프레임워크(CTF)로 알려진 물질이 핵심이다. 이 물질은 다공성이 매우 크고 표면적이 크기 때문에 포획한 분자를 저장할 수 있는 내부 공간이 많습니다. 최근 연구에 따르면 유사한 화합물이 산업 폐수에서 유기 염료를 제거할 수 있는 것으로 나타났습니다.

연구팀은 CTF의 분자를 더 물에 잘 어울리는("친수성"이라고 함) 만들기 위해 열심히 노력한 다음 재료를 온화한 산화 과정에 두었습니다.

필터의 빠른 작동 덕분에 단 10초 만에 오염물질의 99.9% 이상이 물 밖으로 빠져나갔다고 한다. 또한, 소재는 효율성을 잃지 않고 여러 번 재활용할 수 있습니다.

다른 실험에서 과학자들은 햇빛을 흡수하여 열로 전환한 다음 그 열을 사용하여 오염 물질이기도 한 휘발성 유기 화학 물질(VOC)을 청소할 수 있는 일종의 폴리머를 만들었습니다. 단일 태양광 조사로 VOC를 98% 이상 제거할 수 있었습니다.

두 멤브레인을 모두 사용하는 프로토타입을 사용하면 두 오염 물질의 99.9% 이상을 제거할 수 있습니다.

이번 연구의 주저자인 박치영 교수는 “여기서 개발한 기술은 물속의 페놀계 미세플라스틱과 VOC 오염물질을 99.9% 이상 제거하는 세계 최고 수준의 정수효율을 지닌 독보적인 정수기술”이라고 설명했다. 공부하다.

이어 “전력 공급이 없는 지역에서도 오염된 물을 정화하고 식수를 공급할 수 있어 경제성이 높은 보편적인 기술이 될 것으로 기대했다”고 덧붙였다.

Advanced Materials 저널에서 전체 연구 내용을 직접 보실 수 있습니다.

연구 개요:

"미량 오염물질과 휘발성 유기 화합물(VOC)로 인한 심각한 수질 오염으로 인해 담수 부족은 전 세계적으로 가장 중요한 문제 중 하나가 되고 있습니다. 그러나 현재의 정화 기술은 미세 오염 물질의 흡착 속도가 느리고 물에서 VOC를 제거하기 위해 에너지 집약적인 공정이 필요합니다. 본 연구에서는 미세오염물질의 신속한 흡착과 태양열 증류를 이용한 VOC 차단 성능을 위한 고효율 분자공학적 공유 트리아진 프레임워크(CTF)가 보고되었습니다. 미세오염물질의 분자체 분리 CTF-OX는 미세오염물질의 빠른 제거 효율(10초 내 >99.9%)을 나타내며 성능 손실 없이 여러 번 재생이 가능합니다.선택된 미세오염물질의 흡수율이 높으며 초기 오염물질 흡수율은 21.9g mg−입니다. 이는 비스페놀 A(BPA) 흡착에 대해 기록된 최고 속도인 1 min−1입니다. 또한 CTF-OX를 사용한 광열 복합막 제조는 1 태양 조사(1 kW m−2)에서 높은 VOC 제거율(최대 98%)을 나타냅니다. ). 흡착 및 태양열 구동 분리막으로 구성된 시너지 정화 시스템의 프로토타입은 혼합 페놀 유도체를 99.9% 이상 효율적으로 제거할 수 있습니다. 이 연구는 태양열 구동 증발 공정을 통해 미량 오염 물질을 신속하게 제거하고 VOC를 높은 수준으로 제거하기 위한 효과적인 전략을 제공합니다."