توسعه کاتالیزور کامپوزیتی زیست سازگار به منظور تصفیه آب

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، فاضلاب‌های تولید شده کارخانجات و کارگاه‌های صنعتی، اغلب شامل مقدار زیادی از آلاینده‌ها و هورمون‌های محیطی(غدد درون ریز) هستند. از آنجا که هورمون‌های محیطی به راحتی تجزیه نمی‌شوند، می‌توانند تاثیر منفی زیادی بر روی محیط زیست و همچنین بدن انسان داشته باشند. برای جلوگیری از این، یک وسیله برای حذف هورمون‌های محیطی ضروری است.

عملکرد کاتالیزور که هم اکنون در فرایندهای تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود با گذر زمان به طرز قابل توجهی کاهش می‌یابد. از آنجایی که دستیابی به راندمان بالا در شرایط مناسب دشوار است، بزرگترین ضرر فرآیند موجود، هزینه بالای آن است.

طی این مطالعه پژوهشگران کره‌ای بر توسعه کاتالیزورهای تک ماده و افزایش عملکرد آنها متمرکز شده بودند و دریافتند با توسعه کاتالیزورهای نانو کامپوزیت سازگار با محیط زیست می‌توان هورمون‌های محیطی را از فاضلاب حذف کرد.

پژوهشگران موسسه علم و فناوری کره به رهبری دکتر جای وچوی و دکتر یانگ ون جانگ از بیوچار(Biochar) که سازگار با محیط زیست است و از محصولات جانبی کشاورزی تهیه می‌شود را برای توسعه یک فرآیند تصفیه فاضلاب که به طور موثر آلاینده‌ها و هورمون‌های محیطی را حذف می کند، استفاده کردند. این تیم از پوسته برنج که در هنگام برداشت محصول برداشته می‌شود استفاده کردند و از آن برای تولید "بیوچار" استفاده کردند. سطح بیوچار را نیز با دی‌اکسید منگنز(Manganese dioxide) در مقیاس نانو پوشاندند تا نانوکامپوزیت ایجاد کنند. بیوچار زغال تهیه شده از زیست‌توده‌های گیاهی و ضایعات کشاورزی است که به عنوان کود استفاده می‌شود.

راندمان بالا و هزینه کم کاتالیزور نانوکامپوزیت بیوچار مبتنی بر ترکیبی از مزایای بیوچار و دی‌اکسید منگنز است. پژوهشگران سپس از "روش هیدروترمال"(hydrothermal method) استفاده کردند. روش مذکور نوعی از سنتز مواد معدنی است که از گرمای زیاد و فشار هنگام ترکیب نانو کامپوزیت برای ایجاد کاتالیزور که بسیار فعال است، استفاده می‌کند.

پس از آن پژوهشگران دریافتند که توسط آن می‌توانند بیسفنول ای(Bisphenol A) که یک هورمون محیطی است را تا 80 درصد و تنها در عرض کمتر از یک ساعت از بین ببرند.

بیسفنول ای یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم 6623 است. شکل ظاهری این ترکیب، جامد سفید است. این ماده شیمیایی در ساخت بطری‌های پلاستیکی پلی کربنات که برای نگهداری نوشیدنی‌ها و شیر کودکان مورد استفاده قرار می گیرد، بکار می‌رود.