Voorbehandelingsprocessen van monsters, zoals concentratie of classificatie, zijn essentieel voor het vinden van sporenstoffen die in een vloeistof aanwezig zijn. In wetenschappelijke gemeenschappen recentelijk, er wordt veel onderzoek gedaan naar technieken voor de voorbehandeling van monsters waarbij gebruik wordt gemaakt van elektrokinetiek. Echter, vanwege het ontbreken van commercieel anion-permselectief materiaal - een essentieel onderdeel - is de potentiële toepassing ervan beperkt tot alleen negatief geladen deeltjes. hieraan, een onderzoeksteam van POSTECH heeft een manier gevonden om alleen de kationische monsters te isoleren en te concentreren.

Een POSTECH-onderzoeksteam onder leiding van professor Geunbae Lim, doctoraat kandidaat Minsoo Lee, en Dr. Hyukjin J. Kwon van de afdeling Werktuigbouwkunde ontwikkelden een nieuw type multischaal-poreus anionenuitwisselingsmembraan (MP-AEM) en fabriceerden met succes een handige kation-permselectieve elektrokinetische concentrator. Erkend voor hun uitmuntendheid, deze onderzoeksresultaten werden onlangs gepubliceerd als het voorblad in Geavanceerde functionele materialen.

Het ionenuitwisselingsmateriaal dient om een ​​sterk elektrisch veldgebied te induceren in het kanaal waardoor de vloeistof stroomt door selectief ionen met een specifieke polariteit door te laten. Door dit, geladen deeltjes die in de vloeistof aanwezig zijn, worden continu geconcentreerd door elektrische afstotingskracht te ontvangen. In het algemeen, de polariteit van het benodigde ionenuitwisselingsmateriaal verschilt afhankelijk van de polariteit van de te concentreren geladen deeltjes. Een kationenuitwisselingsmateriaal is vereist voor negatief geladen soorten, en een anionenuitwisselingsmateriaal is vereist voor positief geladen soorten. Echter, in tegenstelling tot het kationenuitwisselingsmateriaal dat momenteel bestaat, er is geen materiaal dat gemakkelijk op het anionenuitwisselingsmateriaal kan worden aangebracht, compliceren van de fabricage van een kationenconcentrator.

hieraan, het onderzoeksteam heeft met succes een anionenuitwisselingsmateriaal geproduceerd met een MP-AEM-structuur met uitstekende mechanische sterkte, ionenuitwisselingscapaciteit, en vloeistoftransportcapaciteit door de eenvoudige giet- en zoutuitloogmethode met behulp van de conventionele anionische uitwisselingsmaterialen.

De MP-AEM kan eenvoudig in de elektrokinetische concentrator worden ingebracht met behulp van zijn eigenaardige eigenschap die gelijktijdig ion- en vloeistoftransport mogelijk maakt, het succesvol vervullen van de rol van een anionenuitwisselingsmateriaal. Overeenkomstig, het onderzoeksteam was in staat om de kation-selectieve elektrokinetische concentrator te fabriceren via een eenvoudige inbreng- en montagemethode, die het productieproces sterk stroomlijnt in vergelijking met de conventionele methode.

"De MP-AEM zal een belangrijke rol spelen bij de vitalisering en vooruitgang van onderzoeksgebieden met kationische soorten, " merkte professor Geunbae Lim op. Hij voegde eraan toe:"Gezien de hoge schaalbaarheid van het nieuwe uitwisselingsmembraan, het zal van toepassing zijn op de gebieden van verontreinigingsbeheersing, herstel van hulpbronnen, en halfgeleiderreiniging, evenals op het gebied van diagnose en detectie van ziekten."