Forskeren undersøger brugen af ​​nye nanomaterialer til bekæmpelse af forurenende stoffer i vand

Graduate Student Governance Association (GSGA) har udnævnt miljøteknisk doktorand Changseok Han som modtager af 2014 University of Cincinnati Graduate Student Award for eksemplarisk stipendium inden for fysisk videnskab.

I anerkendelse af prisen, Han modtager en pengepræmie, en plakette og et certifikat ved All University Recognition Ceremony søndag, 6. april kl. 2014.

Han anerkendes for sin demonstrerede evne, ambition og dedikation til at udføre forskning af høj kvalitet. Der uddeles kun én pris årligt inden for naturvidenskab og teknik.

Hans doktorgradsstudier dækker udvikling og anvendelse af to forskellige nanomaterialer. Et materiale er designet til at overvåge vandforureninger af ny bekymring, og en anden er designet til at nedbryde dem.

"Den stigende rumlige og tidsmæssige forekomst af cyanobakterier, skadelige algeblomster (Cyano-HAB'er) i ferskvandsmundinger over hele verden, er blevet en voksende bekymring blandt det videnskabelige samfund, "Han forklarer." Ohio har også set problemet i forskellige overfladevand, herunder Erie -søen, Ohio -floden, og flere andre søer i Ohio. "

Han siger, at tilstedeværelsen af ​​skadelige cyanotoksiner fra Cyano-HAB'er ved høje koncentrationer i drikkevandskilder er en alvorlig trussel mod mennesker og dyreliv. Andre forurenende stoffer, såsom lægemidler og pesticider, har fået stor opmærksomhed på grund af deres negative virkninger (f.eks. feminisering af fisk og dyreliv, hormonforstyrrelser, og vækstproblemer).

"For at beskytte menneskers sundhed, der er to tilgange. En tilgang er nedbrydning af toksinerne, og den anden er overvågning af toksinerne i drikkevandskilder. At udvikle meget selektive og hurtigt reagerende sensorer til at overvåge disse toksiner er en af ​​de største udfordringer for at vurdere de tilhørende sundhedsrisici, "sagde han." Ud over at udvikle en sådan biosensor, udviklingen af ​​pålidelige teknologier til nedbrydning af disse forbindelser i drikkevandskilder er af stor interesse. "

Som den første del af Han's arbejde, den tværfaglige og kollaborative udvikling af et multi-walled carbon nanorør (MWCNT) baseret-biosensor til overvågning af et cyanotoksin microcystin-LR (MC-LR) blev udført. Som den anden del, nedbrydningen af ​​disse forurenende stoffer, der fremkalder bekymring ved avancerede oxidationsprocesser baseret på fotokatalyse af titandioxid (TiO2) ved hjælp af UV/synlig (sol) lysaktiveret TiO2 fotokatalysator blev undersøgt.

Med andre ord, Han's undersøgelse dækker udvikling af pålidelige teknologier til både at overvåge sådanne vandforureninger af ny bekymring og til at ødelægge dem i vand til beskyttelse af folkesundheden.

Ifølge Han, gennem studierne, nye nanomaterialer med unikke strukturer og funktionaliteter blev udviklet og anvendt til miljøovervågning og -sanering, med fortolkning af resultaterne, der giver:

1. Innovative tilgange til at udvikle sensorer til påvisning af MC-LR, der omfatter nye aspekter af funktionalisering af carbon nanorør (CNT) og inkorporering af konjugerende specifikke antistoffer til MC-LR-selektivitet,
2. Betydningsfuld sensorevaluering til påvisning af MC-LR i vand,
3. Nye tilgange til at kontrollere TiO2 -nanostrukturen og til at forbedre den fotokatalytiske aktivitet af TiO2 under både sol- og synligt lysbelysning,
4. En bedre forståelse af skæbnen for cyanotoksiner og andre vandforurenende stoffer, der er ved at blive bekymret for ny TiO2-baseret fotokatalytisk nanoteknologi, og
5. Nye metoder til udvikling af nanosystemer til vigtige miljø- og sundhedsrelaterede applikationer.

Han siger, at hans doktorgradsstudier kan give grundlæggende viden om at udvikle elektrokemiske biosensorer til overvågning af en mikrocystin og til at udvikle nanostrukturerede synligt lysaktiverede TiO2-fotokatalysatorer til vandbehandling og genbrug af vand. "Disse undersøgelser kan føre til at udvikle forskellige biosensorer til at detektere forskellige cyanotoksiner samt forbedre sensorernes selektivitet og specificitet. De nyudviklede TiO2 -fotokatalysatorer kan anvendes til ægte vandbehandling ved hjælp af naturligt sollys."

Han siger, at hans fremtidige arbejde vil fokusere på omfattende forskning for at udvikle forskellige smarte nanomaterialer til behandling af vandforureninger af nye bekymringer, såsom cyanotoksiner, lægemidler, og pesticider i ferskvands akvatiske systemer. "En betydelig indsats vil blive afsat til forskellige nye og effektive behandlingsprocesser for at rense vand, der er forurenet fra sådanne toksiner i både konstruerede processer og in situ i akvatiske systemer, "sagde han." Jeg vil også gerne forske i næringsstofgenvinding, især fosfat og nitrogen, input fra ikke-punktkilder, som er afgørende for eutrofiering, hvilket resulterer i forekomsten af ​​massive algeblomster i overfladevand. "