Purifier l'eau à grande vitesse avec des matières premières bon marché

Dec 07, 2023

DGIST (Président : Kuk Yang) Équipe du professeur Park Chi-Young du Département des sciences et de l'ingénierie de l'énergiedéveloppé avec succès un « matériau polymère poreux atypique » capable d'éliminer complètement les contaminants organiques phénoliques dans l'eau à des vitesses ultra-élevées. Le matériau poreux développé cette fois-ci peut éliminer efficacement non seulement les microplastiques présents dans l’eau, mais également les COV de très petite taille grâce à l’effet photothermique. Dans le même temps, il devrait être utilisé comme matériau d’adsorption à haute efficacité pouvant être commercialisé à l’avenir, car il présente un coût compétitif basé sur les matières premières et permet des processus de purification de l’eau basés sur l’énergie solaire.

La pollution de l'eau causée par le développement rapide de l'industrie chimique est un problème représentatif de la pollution de l'environnement. Diverses technologies et matériaux de purification de l’eau ont été développés pour résoudre ce problème. Les matériaux poreux à base de carbone utilisant les mécanismes d'adsorption existants présentent des limites dans la mesure où le taux d'adsorption est lent et où une énergie thermique élevée est requise pour le recyclage. Divers matériaux ont été développés pour améliorer l'efficacité de l'élimination des contaminants, mais il a été difficile de développer des matériaux qui satisfassent simultanément à une excellente recyclabilité, un rendement élevé, une efficacité économique des matières premières et un potentiel d'industrialisation.

L'équipe de Chi-Young a réussi à synthétiser un polymère poreux doté d'excellentes performances d'adsorption et de propriétés photothermiques en faisant réagir un précurseur peu coûteux et efficace. En outre, une réaction d'oxydation supplémentaire a été expérimentée sur le polymère et, sur la base des résultats, un groupe fonctionnel hydrophile a été introduit pour permettre une adsorption rapide des micropolluants dans le milieu aquatique.

De plus, des expériences ont confirmé que le polymère développé par l'équipe de recherche ne nécessite pas une énergie thermique élevée pour son recyclage et peut être utilisé plusieurs fois sans perte de performances. L'équipe de recherche a produit une membrane de traitement de l'eau capable d'évaporer l'eau en utilisant l'énergie solaire comme force motrice grâce à la capacité du polymère développé à absorber largement la lumière et à convertir la lumière absorbée en chaleur. En conséquence, il a été confirmé que la membrane de traitement de l’eau recouverte du polymère oxydé pouvait purifier les contaminants phénoliques grâce à la lumière du soleil.

Chi-Young a déclaré : « La technologie que nous avons développée ici est une technologie de purification de l'eau inégalée avec la plus haute efficacité de purification au monde, éliminant plus de 99,9 % des microplastiques phénoliques et des contaminants COV présents dans l'eau à des vitesses ultra-élevées. Nous nous attendions à ce qu’il s’agisse d’une technologie universelle à haute efficacité économique, capable de purifier l’eau contaminée et de fournir de l’eau potable même dans les zones où il n’y a pas d’alimentation électrique.

Parallèlement, cette recherche a été menée avec le soutien du principal projet de soutien aux chercheurs et du projet de développement des technologies des nanomatériaux et des nanotechnologies de la Fondation nationale de recherche de Corée, et de Cho Wan-soo du département des sciences et de l'ingénierie énergétiques de la DGIST, Choi Gyeong-hyeon du master. -programme combiné de doctorat, et Lee Dong-joon du programme de maîtrise a participé en tant qu'auteurs principaux. Les résultats de la recherche ont été sélectionnés et publiés comme article de couverture de la 50e édition d’Advanced Materials, la revue académique la plus prestigieuse dans le domaine des matériaux, en 2022.

- Ce communiqué de presse a été fourni par l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk