Selektiv koncentration af kationiske arter

Prøveforbehandlingsprocesser såsom koncentration eller klassificering er afgørende for at finde sporstoffer til stede i en væske. I videnskabelige samfund for nylig, der udføres produktiv forskning på prøveforbehandlingsteknikker, der anvender elektrokinetik. Imidlertid, på grund af manglen på kommercielt anion-permselektivt materiale-en væsentlig komponent-er dets potentielle anvendelse begrænset til kun negativt ladede partikler. Til dette, et forskerhold hos POSTECH har fundet en måde at isolere og koncentrere kun de kationiske prøver.

Et POSTECH -forskerteam ledet af professor Geunbae Lim, Ph.d. kandidat Minsoo Lee, og Dr. Hyukjin J. Kwon fra Institut for Maskinteknik udviklede en ny type multiskala-porøs anionbytningsmembran (MP-AEM) og fremstillede med succes en praktisk kationpermektiv selektiv elektrokinetisk koncentrator. Anerkendt for deres dygtighed, disse forskningsresultater blev for nylig offentliggjort som forsidepapir i Avancerede funktionelle materialer.

Ionbyttermaterialet tjener til at fremkalde et stærkt elektrisk feltområde i kanalen, gennem hvilken væsken strømmer ved selektivt at passere ioner med en specifik polaritet. Igennem dette, ladede partikler til stede i væsken koncentreres kontinuerligt ved at modtage elektrisk frastødningskraft. Generelt, polariteten af ​​det nødvendige ionbyttermateriale varierer afhængigt af polariteten af ​​de ladede partikler, der skal koncentreres. Et kationbytningsmateriale er påkrævet for negativt ladede arter, og et anionbytningsmateriale er påkrævet for positivt ladede arter. Imidlertid, i modsætning til det kationudvekslingsmateriale, der findes i øjeblikket, der er intet materiale, der let kan påføres anionbyttermaterialet, komplicerer fremstillingen af ​​en kationkoncentrator.

Til dette, forskergruppen producerede med succes et anionudvekslingsmateriale, der har en MP-AEM-struktur med fremragende mekanisk styrke, ionbytningskapacitet, og væsketransportkapacitet gennem den enkle metode til støbning og saltudvaskning under anvendelse af de konventionelle anioniske udvekslingsmaterialer.

MP-AEM kan let indsættes i den elektrokinetiske koncentrator ved hjælp af sin særegne egenskab, der tillader samtidig ion- og væsketransport, succesfuldt opfyldt rollen som et anionudvekslingsmateriale. Derfor, forskergruppen var i stand til at fremstille den kation-selektive elektrokinetiske koncentrator gennem en simpel indsættelses- og samlingsmetode, hvilket i høj grad effektiviserer fremstillingsprocessen i forhold til den konventionelle metode.

"MP-AEM vil spille en stor rolle i vitaliseringen og udviklingen af ​​forskningsområder, der involverer kationiske arter, "kommenterede professor Geunbae Lim. Han tilføjede, "I betragtning af den høje skalerbarhed af den nye udvekslingsmembran, det vil være gældende for områderne forureningsbekæmpelse, genopretning af ressourcer, og halvlederrensning samt inden for diagnostik og påvisning af sygdomme. "