Çevresel Nanoteknoloji İçin Yenilikçi Çözümler
Çevresel nanoteknoloji,
tanımlamadan iyileştirmeye kadar alanın her yönünü temelden etkilemiştir.
(a) İzleme ve algılama:
Ağır metallerin analizi için endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle
spektrometrisi (ICP-MS), atomik absorpsiyon/emisyon spektrometrisi (AAS/AES) ve
atomik floresan spektroskopisi (AFS) kullanılabilir. Organik kirleticilerin
izlenmesi UV spektroskopisi, gaz kromatografisi (GC), yüksek performanslı sıvı
kromatografisi (HPLC), GC-MS ve LC-MS ile gerçekleştirilebilir. Mevcut analitik
tekniklerin kombinasyonu, toprak, hava ve sudaki çoğu kontaminasyonu
izleyebilir. Bununla birlikte, analiz, yüksek maliyetli enstrümantasyon,
karmaşık ve sıkıcı operasyon ve iyi eğitimli uzmanlar gerektirir
(b) Adsorpsiyon ve nanosorbentler: Adsorpsiyon, çevresel iyileştirmede yaygın olarak kullanılan çok olgun bir teknolojidir. Aktif karbon en popüler adsorbanlardan biridir. Nanomalzemeler kavramı, malzemelerin boyutunu genişletiyor ve adsorban ailesini nanosorbentlerle katlanarak zenginleştirdi. Yalnızca karbonlar için fulleren, nano elmaslar, kuantum noktaları, nanotüpler, grafen, nanoküreler ve mezogözenekli karbonlar farklı boyutlarda (0 D, 1 D, 2 D ve 3 D) elde edilebilir.
(c) Membran ve nanomembran:
Membran teknolojisi, gaz ayırma ve su/atık su arıtma için yaygın olarak
kullanılmaktadır. Geleneksel ayırma için simetrik veya asimetrik membranların
imalatında polimerler ve seramikler kullanılabilir. Çok yakın zamanda,
nanomalzemeler üzerine yapılan çalışmalar, nano ölçekli kalınlıkta
membranların, yani nanomembranların üretilmesine yol açmıştır.
(d) Çevresel nanokataliz:
Nano yapılı katalizörler üzerinde kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesi
nanokatalizi tanımlar ve daha sonra çevresel nanokataliz, çevresel
nanoteknolojide çok önemli bir bileşen haline gelir. Örneğin, nano yapılı
malzemeler üzerinde kataliz, ileri oksidasyon işlemlerini (AOP'ler) önemli
ölçüde destekleyebilir. Demir iyonları ve hidrojen peroksit tarafından
hidroksil radikalleri üreten Fenton reaksiyonu, organiklerin parçalanması için
güçlüdür. Dar pH aralığı ve çamur oluşumu gibi ana sınırlamaları, nanokataliz
yoluyla Fenton benzeri reaksiyonlarla aşılabilir.