Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Koreaanse onderzoekers ontwikkelen nanomateriaal om milieuvriendelijke verwijdering van fijnstofprecursoren mogelijk te maken

(a) SEM-microfoto; (b) HR-TEM-microfoto; (c) EDAX-analyse; (d) 2D elementaire mapping van natrium-mangaanoxide. Credit:Korea Instituut voor Civiele Techniek en Bouwtechnologie

De afgelopen tien jaar zijn de omstandigheden voor fijn stof in Korea verslechterd, zoals waargenomen door het grote publiek, met een toename van het aantal dagen per jaar met fijn stof met een hoge concentratie. Bovendien is het voorheen maximale fijnstofconcentratieniveau overschreden. Als reactie hierop heeft de Koreaanse regering haar financiële investeringen in inspanningen om de fijnstofproblematiek aan te pakken uitgebreid.



Fijnstof bestaat uit deeltjes die te klein zijn om met het blote oog waar te nemen. Wanneer deze deeltjes via de huid en het ademhalingssysteem het menselijk lichaam binnendringen, kunnen ze verschillende ziekten veroorzaken. Volgens een onderzoek van het Korea Environment Institute hebben drie op de tien mensen in Korea te maken gehad met door fijnstof veroorzaakte ziekten. Met name GEEN2 en NO, een van de belangrijkste componenten van uitlaatgassen, staan ​​bekend als bronnen van fijn stof.

Tegen deze achtergrond heeft het Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) een materiaal ontwikkeld voor belangrijke componenten dat NOx kan absorberen en SOx op een milieuvriendelijke en efficiënte manier.

Momenteel behoren selectieve katalytische reductie (SCR) en rookgasontzwaveling (FGD), gebaseerd op oxidatie-reductiereacties, tot de meest gebruikte methoden om NOx te verwijderen. en SOx in het veld. Deze technieken vereisen echter grote hoeveelheden thermische energie en hoge temperaturen. Simpel gezegd:het zijn methoden die veel energie verbruiken.

Als alternatief heeft het 'Environmental Nanomaterials Laboratory' onder de afdeling Milieuonderzoek van de KICT onlangs een materiaal ontwikkeld dat verontreinigende stoffen onmiddellijk kan mineraliseren via een complex mechanisme waarin SOx en NEEx wordt gemakkelijk geadsorbeerd en geoxideerd bij kamertemperatuur.

Een ander voordeel van het ultramoderne nanocomposietmateriaal, ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Jiyeol Bae, is dat het door middel van eenvoudige chemische behandelingen kan worden geregenereerd voor recycling, zodat het herhaaldelijk kan worden hergebruikt.

Dit keramische nanomateriaal, samengesteld uit natrium-mangaanoxiden, is een hybride materiaal dat adsorptie- en oxidatiereacties combineert, waardoor SOx chemisch wordt geabsorbeerd en NEEx terwijl ze onmiddellijk worden gemineraliseerd tot sulfaationen en nitrietionen. Het onderzoeksteam publiceerde 's werelds eerste artikel over materialen die zure gassen bij kamertemperatuur kunnen mineraliseren.

Ze zullen hun onderzoek voortzetten om het ontwikkelde materiaal breder toepasbaar te maken als een energie-efficiënte en milieuvriendelijke oplossing voor het efficiënt verminderen van SOx en NEEx gassen.

Dr. Jiyeol Bae, die dit project leidde, zei:"Met de ontwikkeling van dit nieuwe nanomateriaal is het nu mogelijk om een ​​systeem te implementeren dat precursoren van fijn stof uit stedelijke omgevingen op een milieuvriendelijke en kosteneffectieve manier kan verminderen. Al deze inspanningen zullen het grote publiek helpen genieten van schone en gezonde lucht."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports .

Meer informatie: Nishesh Kumar Gupta et al., Nieuwe toepassing van natriummangaanoxide bij het verwijderen van zure gassen in omgevingsomstandigheden, Wetenschappelijke rapporten (2023). DOI:10.1038/s41598-023-29274-9

Journaalinformatie: Wetenschappelijke rapporten

Aangeboden door Korea Institute of Science and Technology