떠다니는 스펀지는 유해한 물질을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다.

미국화학회

이미지: 이 떠다니는 스펀지를 산화제와 결합하면 유해한 조류 번식을 파괴하는 데 도움이 될 수 있습니다.더보기

출처: ACS ES&T Water 2023, DOI: 10.1021/acsestwater.3c00202에서 수정됨

여름의 최고 더위 속에서 해변을 찾는 사람들은 해로운 녹조(HAB)로 인해 계획이 좌절되는 것을 원하지 않습니다. 그러나 독소를 생성하는 조류와 시아노박테리아를 제거하거나 죽이는 현재 방법은 수로에 직접 적용하기에는 효율적이거나 실용적이지 않습니다. 이제 ACS ES&T Water에 보고된 연구자들은 떠다니는 스펀지를 숯과 같은 분말로 코팅했으며, 산화제와 함께 사용할 경우 이 기술은 호수와 강물 샘플에서 조류 세포의 85% 이상을 파괴했습니다.

전기 녹색 및 밝은 주황색-빨간색 HAB 또는 덜 밝은 색상의 시아노박테리아인 Microcystis aeruginosa는 ​​인간과 동물을 병들게 할 수 있는 독소를 생성할 수 있습니다. 연구자들은 산과 강한 산화제가 녹농균 세포를 손상시키고 파괴하지만 동시에 원치 않는 잠재적으로 유해한 생성물을 생성한다는 것을 보여주었습니다. 최근 Jiangfang Yu, Lin Tang 및 동료들은 과황산염 기반 산화제가 이 종의 조류 번성을 제어할 수 있다고 제안했지만 이러한 화합물이 효과적이려면 탄소 함유 폐기물로 만든 숯과 같은 물질인 바이오 숯 분말과 같은 촉매가 필요합니다. . 그래서 연구팀은 부산물로 환경을 훼손하지 않고 유해 조류 세포의 파괴를 촉진하는 바이오 숯을 함유한 부유 물질을 개발하고자 했습니다.

연구진은 멜라민으로 만든 다공성 스폰지로 시작하여 새우 껍질에서 분말형 바이오 숯을 개발했습니다. 그들은 스펀지와 바이오 숯 사이에 폴리비닐 알코올의 얇은 층을 끼워서 화씨 572도에서 층들을 서로 연결했습니다. 과황산염 기반 산화제와 함께 떠다니는 스펀지는 5시간 이내에 실험실 접시에 있는 M. aeruginosa 세포의 약 90%의 막을 손상시켰습니다. 막이 분리된 후 세포는 내부 내용물을 방출하여 더 작은 구성 요소로 빠르게 분해되었습니다. 또한 연구진은 촉매 스폰지와 과황산염 시스템을 실제 호수와 물 샘플에 적용한 결과 조류 세포의 85% 이상이 비활성화된다는 사실을 발견했습니다. 결과를 바탕으로 팀은 새로운 시스템이 녹조의 영향을 받는 환경에서 성공적인 조류 복원 기술이 될 수 있다고 제안합니다.

저자는 중국 국립 자연 과학 재단, 중국 박사후 과학 재단, 중국 국가 핵심 연구 개발 프로그램, 후난 성 후난 자연 과학 재단 및 창사 시 자연 과학 재단의 자금 지원을 인정합니다.

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ACS ES&T 워터

10.1021/acsestwater.3c00202

"Microcystis aeruginosa 비활성화를 위한 부유형 3D Sponge@SBC 유도 이중 경로 활성화 과황산염"