Viyana Üniversitesi bilim insanları, organik kirleticileri sudan uzaklaştırmada hayli verimli olan bir kompozit materyal tasarladılar. Takım, bunu grafen üzerine sabitlenmiş nano gözenekli, ultra ince kovalent organik çerçeve(COF) ile başardı.
Malzeme, yine kullanılabilir bir yapıya sahip
COF’ler, düşük yoğunluklu ve hafif olmalarının yanı sıra epeyce gözenekli bir yapıya sahipler. Gözenekli gereçler, tıpkı hacim için gözenekli olmayan bir gereçten çok daha büyük bir toplam yüzey alanına sahip olması sayesinde adsorpsiyon sırasında yüzeyler üzerinde bilhassa çok sayıda molekül biriktirebiliyor.
Endüstriyel atık sular yüksek oranda kirleticiler içeriyor. Bunlardan biri olan organik boyalar, ekseriyetle suda yüksek oranda çözünüyor, bozunmuyor ve kanserojen tesire sahip. Araştırmacılar, organik boya moleküllerini seçici olarak tutmasını sağlamak için COF’yi değiştirerek 0,8 ila 1,6 nanometre boyutlarındaki boya moleküllerine odaklanıldı.
Ekip, nanometre aralığında tam olarak boyutlandırılmış ve şekillendirilmiş gözeneklere ve pozitif yüklü maksat molekülleri çekebilen bir negatif yüzey yüküne sahip küçük süngerler oluşturabildi.
Her ne kadar sünger geliştirilmiş olsa da dış kenardaki gözeneklerin tıkanması nedeniyle gerecin iç gözenekleri ekseriyetle fonksiyonsuz kalması sorunu yaşandı. Araştırmacılar bu sorunu çözmek için de COF’yi bir grafen katmanı üzerinde üretebildi.
Nihai olarak gerecin organik boya moleküllerini tutmak için azamî kapasitesini sağlamak ismine takım, tek atomlu bir grafen katmanı üzerinde iki nanometre kalınlığında bir COF tabakası yerleştirdi.
Yüzeyleri antimikrobiyal yapan bakır nanotel sprey geliştirildi
Araştırmacılar, geliştirdikleri materyalin çok fazla grafene gerek duymaması ve kirleticilerden temizlendikten sonra filtre olarak tekrar kullanılabilir olmasının maliyeti düşüreceğini belirtiyor.