De Graduate Student Governance Association (GSGA) heeft milieutechniek-promovendus Changseok Han uitgeroepen tot ontvanger van de 2014 University of Cincinnati Graduate Student Award for Exemplary Scholarship op het gebied van natuurwetenschappen.

Als erkenning voor de prijs, Han zal een geldprijs ontvangen, een plaquette en een certificaat op de All University Erkenningsceremonie op zondag, 6 april 2014.

Han wordt erkend voor zijn bewezen vermogen, ambitie en toewijding om hoogwaardig onderzoek te doen. Er wordt jaarlijks slechts één prijs uitgereikt op het gebied van natuurwetenschappen en techniek.

Han's doctoraatsstudies hebben betrekking op de ontwikkeling en toepassing van twee verschillende nanomaterialen. Eén materiaal is ontworpen om waterverontreinigingen van opkomende zorg te controleren, en een andere is ontworpen om ze te ontbinden.

"De toenemende ruimtelijke en temporele incidentie van door cyanobacteriën schadelijke algenbloei (Cyano-HAB's) in zoetwaterestuaria over de hele wereld is een groeiende zorg geworden onder de wetenschappelijke gemeenschap, Han legt uit. "Ohio heeft het probleem ook gezien in verschillende oppervlaktewateren, waaronder Lake Erie, de Ohio-rivier, en verschillende andere meren in Ohio."

Han zegt dat de aanwezigheid van schadelijke cyanotoxinen uit cyano-HAB's in hoge concentraties in drinkwaterbronnen een ernstige bedreiging vormt voor de gezondheid van mensen en dieren in het wild. Andere verontreinigingen zoals geneesmiddelen en pesticiden hebben veel aandacht gekregen vanwege hun nadelige effecten (bijv. feminisering van vissen en dieren in het wild, hormoonontregeling, en groeiproblemen).

"Om de gezondheid van de mens te beschermen, er zijn twee benaderingen. Een benadering is de afbraak van de toxines, en de andere is het monitoren van de gifstoffen in bronnen van drinkwater. Het ontwikkelen van zeer selectieve en snel reagerende sensoren om deze toxines te monitoren, is een van de grootste uitdagingen om de bijbehorende gezondheidsrisico's te beoordelen, " zei hij. "Naast het ontwikkelen van zo'n biosensor, de ontwikkeling van betrouwbare technologieën om deze verbindingen in bronnen van drinkwatervoorziening af te breken is van groot belang."

Als het eerste deel van Han's werk, de interdisciplinaire en gezamenlijke ontwikkeling van een meerwandige koolstof nanobuis (MWCNT) gebaseerde biosensor voor de monitoring van een cyanotoxine microcystine-LR (MC-LR) werd uitgevoerd. Als het tweede deel, de ontleding van deze contaminanten van opkomende zorg door geavanceerde oxidatieprocessen op basis van titaandioxide (TiO2) fotokatalyse met behulp van UV/zichtbare (zonne)licht geactiveerde TiO2 fotokatalysator werd bestudeerd.

Met andere woorden, Han's studie heeft betrekking op de ontwikkeling van betrouwbare technologieën, zowel om dergelijke waterverontreinigingen die steeds zorgwekkender worden, te monitoren en om ze in water te vernietigen voor de bescherming van de volksgezondheid.

Volgens Han, door de onderzoeken, nieuwe nanomaterialen met unieke structuren en functionaliteiten zijn ontwikkeld en toegepast voor milieumonitoring en -sanering, met de interpretatie van de resultaten:

1. Innovatieve benaderingen om sensoren te ontwikkelen voor de detectie van MC-LR die nieuwe aspecten van carbon nanotube (CNT) functionalisering en integratie van geconjugeerde specifieke antilichamen voor MC-LR selectiviteit omvatten,
2. Betekenisvolle sensorevaluatie voor detectie van MC-LR in water,
3. Nieuwe benaderingen om de TiO2-nanostructuur te beheersen en de fotokatalytische activiteit van TiO2 te verbeteren onder zowel zonne- als zichtbaar licht,
4. Een beter begrip van het lot van cyanotoxinen en andere waterverontreinigingen van opkomende zorg met nieuwe op TiO2 gebaseerde fotokatalytische nanotechnologie, en
5. Nieuwe methodologieën om nanosystemen te ontwikkelen voor belangrijke milieu- en gezondheidsgerelateerde toepassingen.

Han zegt dat zijn doctoraatsstudies fundamentele kennis kunnen opleveren voor de ontwikkeling van elektrochemische biosensoren voor het monitoren van een microcystine en voor de ontwikkeling van door zichtbaar licht geactiveerde TiO2-fotokatalysatoren met nanogestructureerde structuur voor waterbehandeling en hergebruik van water. "Deze studies kunnen leiden tot de ontwikkeling van verschillende biosensoren om verschillende cyanotoxinen te detecteren en om de selectiviteit en specificiteit van de sensoren te verbeteren. De nieuw ontwikkelde TiO2-fotokatalysatoren kunnen worden toegepast voor echte waterbehandeling met behulp van natuurlijk zonlicht."

Hij zegt dat zijn toekomstige werk zich zal concentreren op uitgebreid onderzoek om verschillende slimme nanomaterialen te ontwikkelen voor de behandeling van waterverontreinigingen die opkomend zorgwekkend zijn, zoals cyanotoxinen, geneesmiddelen, en pesticiden in zoetwater aquatische systemen. "Er zal een aanzienlijke inspanning worden besteed aan verschillende nieuwe en effectieve behandelingsprocessen om water te zuiveren dat is verontreinigd met dergelijke toxines, zowel in geconstrueerde processen als in situ in de aquatische systemen, " zei hij. "Ik zou ook graag onderzoek willen doen naar het herstel van nutriënten, vooral fosfaat en stikstof, input van niet-puntbronnen, die cruciaal zijn voor eutrofiëring, resulterend in het optreden van massale algenbloei in oppervlaktewater."