Ô nhiễm thủy ngân là một trong những vấn đề quỷ quyệt nhất trong môi trường của chúng ta. Hôm nay, các đồng nghiệp của tôi và tôi tại Đại học Flinder đã tiết lộ một loại vật liệu mới hơn là có thể tẩy sạch thủy ngân khỏi môi trường, là kết quả của nghiên cứu. công bố tuần này. Vật liệu - polysulphide lưu huỳnh-limonene - liên kết với thủy ngân và thay đổi màu sắc, giúp chúng ta thấy hiệu quả của nó.

Thủy ngân là một chất độc thần kinh. Thai nhi đang phát triển dễ bị tổn thương nhất và ngộ độc thủy ngân có thể gây ra sự chậm phát triển ở trẻ sơ sinh.

Con đường chính cho thủy ngân ở người là thông qua ăn cá. Thủy ngân tích lũy trong các mô của động vật, vì vậy cá ở đầu chuỗi thức ăn có thể chứa hàm lượng độc tố cao và có khả năng cao. Nó có thể gây ra cả tác động mãn tính và cấp tính trong sinh vật biển. Phụ nữ có thai được khuyến cáo tránh ăn số lượng lớn các loại cá nhất định.

Kể từ cuộc cách mạng công nghiệp, con người đã gia tăng nồng độ thủy ngân trong đại dương bằng 10%, và tỷ lệ này đang tăng lên.

Sản phẩm nguồn chính thủy ngân trong nước ở Úc là từ cấp nước, sản xuất, khai thác, khai thác dầu khí và sản xuất điện.

Vật liệu mới của chúng tôi không chỉ loại bỏ thủy ngân khỏi nước và đất, mà còn được tạo ra từ các chất thải công nghiệp. Vì vậy, tài liệu của chúng tôi giải quyết hiệu quả hai vấn đề: làm sạch ô nhiễm và thực hiện nó một cách bền vững.

Khi cuộc sống cho bạn Limonene

Polysulphide lưu huỳnh-limonene là một polymer hoặc phân tử lớn được tạo ra, như tên cho thấy, từ lưu huỳnh và limonene. Sulphur là nguyên tố được biết đến với mùi giống như trứng thối khi kết hợp với hydro để tạo ra hydro sunfua. Limonen được tìm thấy trong dầu của vỏ cam và các loại trái cây khác.

Cả hai đều là chất thải. Ngành công nghiệp dầu khí sản xuất giữa 60 triệu và 70 triệu tấn lưu huỳnh mỗi năm. Có nghĩa đen là núi lưu huỳnh nằm trên toàn cầu, không được sử dụng.

Sản phẩm ngành công nghiệp cam quýt sản xuất hơn 70 nghìn tấn limonene mỗi năm. Tìm kiếm sử dụng cho các vật liệu này là một đóng góp quan trọng để chuẩn bị các vật liệu bền vững.

Phần lớn các polyme (nhựa, cao su, sơn, sơn vv) có nguồn gốc từ nguồn cung cấp dầu mỏ hữu hạn. Do đó, xác định các nguồn mới là rất quan trọng để sản xuất polyme bền vững.

Trong định giá chất thải, việc sử dụng mới được tìm thấy cho các sản phẩm phụ được dự trữ dưới dạng chất thải. Đóng góp cho mục tiêu này, polymer mới trong nghiên cứu này được sản xuất hoàn toàn từ các sản phẩm phụ công nghiệp lưu huỳnh và limonene - không cần các bộ phận khác.

Làm sạch thủy ngân

Khi bắt đầu dự án, chúng tôi chủ yếu quan tâm đến việc sản xuất một loại polymer mới từ các vật liệu bền vững và có sẵn rộng rãi. Đã có một số báo cáo gần đây về việc sử dụng lưu huỳnh và limonene làm nguyên liệu ban đầu cho các loại polymer rất khác nhau. Chúng tôi chỉ đơn giản muốn xem liệu chúng tôi có thể sử dụng cả lưu huỳnh và limonene trong cùng một polymer hay không.

Việc sáp nhập hóa học của hai sản phẩm phụ công nghiệp này tỏ ra dễ dàng đáng kể. Điều ngạc nhiên thực sự đến khi chúng tôi nghiên cứu hành vi của nó trong liên kết kim loại. Bởi vì polymer có hàm lượng lưu huỳnh cao, chúng tôi dự đoán nó sẽ có ái lực cao với các kim loại liên kết với lưu huỳnh. đây quả nhiên là một trường hợp đấy!

Hơn nữa, chúng tôi thấy rằng nó có thể loại bỏ hơn 50% thủy ngân khỏi nước chỉ sau một lần xử lý. Phương pháp điều trị sau đó có thể được sử dụng để tiếp cận mức thủy ngân phù hợp để uống.

Mặc dù có những vật liệu khác rất hiệu quả trong việc loại bỏ thủy ngân khỏi nước, nhưng vật liệu của chúng tôi độc đáo ở chỗ nó rẻ hơn rất nhiều. Ngoài ra, khi polysulphide tiếp xúc với thủy ngân, nó sẽ đổi màu. Phản ứng thay đổi màu sắc hoặc nhiễm sắc thể này là một bất ngờ rất đáng hoan nghênh. Chúng ta có thể sử dụng tính chất này như một cảm biến cho thủy ngân.

Các nghiên cứu sơ bộ của chúng tôi chỉ ra rằng polysulphide lưu huỳnh-limonene không độc hại. Đây là một phát hiện quan trọng nếu polymer được sử dụng trực tiếp trong các hệ sinh thái tự nhiên như sông, hồ và đại dương.

Chúng tôi hiện đang khám phá thương mại hóa công nghệ. Những nỗ lực này nhằm mục đích hợp tác với các ngành công nghiệp và các cơ quan môi trường hiện có để sản xuất và sử dụng vật liệu trong các nỗ lực khắc phục quy mô lớn. Chúng tôi cũng đang cân nhắc các lựa chọn để tìm kiếm đầu tư cho một công ty khởi nghiệp.

Sử dụng vật liệu để làm sạch chất thải độc hại có thể là một năm hoặc hơn, nhưng chúng tôi đang tích cực theo đuổi những nỗ lực này với sự hợp tác giữa Flinder Partners (bộ phận thương mại hóa của Đại học Flinder) và Đại học Tulsa (cộng tác viên trong nghiên cứu này).

Chúng tôi mong muốn sử dụng vật liệu này để loại bỏ thủy ngân khỏi nước ngầm và đất. Chúng tôi cũng đang khám phá việc sử dụng nó như là một thành phần trong bộ lọc nước để đảm bảo nước uống an toàn. Tổng quát hơn, chúng tôi hy vọng sẽ truyền cảm hứng cho các nhà khoa học và kỹ sư khác để phát triển các tài liệu mới và hữu ích giải quyết các thách thức khẩn cấp về tính bền vững.

Giới thiệu về Tác giả

Justin Chalker, Giảng viên Hóa học tổng hợp, Đại học Flinder. Tại Pittsburgh, ông đã đóng góp vào tổng hợp một số sản phẩm tự nhiên dưới sự chỉ đạo của Theodore Cohen. Được hỗ trợ bởi một học bổng Rhodes và một học bổng nghiên cứu sau đại học của Quỹ khoa học quốc gia, Justin sau đó đã hoàn thành D.Phil của mình. tại Đại học Oxford dưới sự giám sát của Benjamin Davis, nơi ông đã phát triển một số công cụ để chỉnh sửa protein chọn lọc tại địa điểm.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

at

Cảm ơn đã ghé thăm Nội địa.com, ở đâu có 20,000 + những bài báo thay đổi cuộc sống quảng bá "Thái độ mới và những khả năng mới". Tất cả các bài viết được dịch sang Hơn 30 ngôn ngữ. Theo dõi đến Tạp chí Nội tâm, xuất bản hàng tuần và Cảm hứng hàng ngày của Marie T Russell. Tạp chí InsideSelf đã được xuất bản từ năm 1985.