Adsorberende materiale udviklet fra PET -flasker til fjernelse af antibiotika fra vand

Sydkorea, med dets høje antibiotikabrug, er kategoriseret som et land med høj risiko for fremkomsten af ​​multilægemiddelresistente bakterier, eller såkaldte "superbakterier". Ifølge miljøministeriet, der er påvist antibiotika i spildevandsrensningsanlæg, rensningsanlæg og i floder.

Korea Institute of Science and Technology meddelte, at et forskerhold, ledet af forskerne Jung Kyung-won og Choi Jae-woo, på KIST's Water Cycle Research Center, har udviklet en højeffektiv, adsorberende materiale ved hjælp af PET -affaldsflasker. Det nye materiale forventes at hjælpe med at løse problemet med miljøgifter og antibiotikaresistente bakterier, der er forårsaget af lækager af antibiotika i vand.

I øjeblikket, den mest kendte metode til effektivt at fjerne antibiotika fra vand bruger porøs kulstofkomposit, syntetiseret ved pyrolysering af metal-organiske rammer (MOF). Porøse kulstofkompositter adsorberer antibiotika i vandet, derved fjerne dem. Imidlertid, da den organiske ligand generelt bruges til at syntetisere MOF er meget dyr, omkostningerne er en stor hindring for denne metodes udbredte, praktisk anvendelse gennem masseproduktion.

For at udvikle en mere omkostningseffektiv løsning, KIST -forskergruppen rettede opmærksomheden mod PET -flaskerne, som folk bruger i deres hverdag. PET er en højmolekylær forbindelse opnået ved polymerisering af ethylenglycol og terephthalsyre, sidstnævnte bruges som organisk ligand til synteserne af MOF. KIST-forskergruppen ekstraherede organisk ligand af ren renhed fra PET-affaldsflasker og brugte den til at syntetisere et højeffektivt adsorberende materiale, der effektivt kunne fjerne antibiotika fra vand på en miljømæssigt og økonomisk fordelagtig måde.

Under udviklingen af ​​dette adsorberende materiale, en alkalisk hydrolyseproces blev brugt til at fremkalde en neutraliseringsreaktion, hvilket resulterer i produktion af en terephthalsyre med høj renhed. For at maksimere effektiviteten af ​​den alkaliske hydrolyseproces, forskergruppen indarbejdede en ultralyd-assisteret faseoverførselskatalysatorproces. Ved at optimere denne proces, holdet var i stand til at udtrække 100% høj renhed tereftalsyre, som de derefter brugte til at udvikle en porøs kulstofkomposit. Jernbaseret MOF blev brugt som en forløber for at bibringe magnetisme til det adsorberende materiale. På denne måde, teamet var i stand til at udvikle et øko-materiale, der let kan adskilles fra blandingen efter adsorptionsprocessen, ved hjælp af et eksternt magnetfelt.

KIST -forskergruppen testede effektiviteten af ​​det porøse kulstofkomposit med hensyn til dets evne til at adsorbere "tetracyclin, "eller antibiotikummet til behandling af bakterielle infektioner, fra vandet. Test viste, at det nyudviklede materiale var i stand til at fjerne 100% af tetracyclin på cirka 90 minutter under generelle vandforhold (pH 6), med en adsorptionshastighed på 671,14 mg/g, hvilket er en hastighed, der er bedre end tidligere udviklede adsorbenter. For at vurdere genanvendeligheden af ​​den porøse kulstofkomposit, the adsorption-desorption process was conducted five times. Even after repeated use, the material maintained 90% of its adsorption properties, indicating a high degree of stability and wide applicability for water treatment.

Dr. Jung Kyung-won at KIST said, "This porous carbon composite is applicable to a wide range of water treatment areas as it uses waste plastics to prevent environmental pollution and maintains its high adsorption properties even after repeated use."

KIST's Dr. Choi Jae-woo said, "The porous carbon composite developed through this research is applicable to various fields, ranging from eco-materials to energy materials, and I expect that it will soon be highly regarded as a value-added eco-material."