수성을 측정하는 나노 과학 사용

학장, 응용 과학의 학교, RMIT 대학, 멜버른, 호주, Suresh Kumar Bhargava 교수
대응 저자: suresh.bhargava@rmit.edu.au

수성은 유명한 bioaccumulative와 neurotoxic 속성을 가진 일반적인 환경 오염물질입니다. 가스 단계에서는, 원소 수은은 5.7 년 물 생활까지 흡수되고 먹이 사슬로 입력하기 전에 평균 대기 거주 시간을의 보냅니다. 예측으로 년 당 수은의 ~2400 톤이 인류 활동 결과로 대기권에 지금 풀어 놓이다, 특히 아이들과 임신부에게 심각한 위협입니다. 미국 EPA에 따르면, 60,000명 이상 아기는 수은 관련된 배우고는 및 개발 문제의 위험한 상태에 혼자 미국에서 임신 어머니가 휘발성 수은 화합물을 흡입기 수은에 의하여 오염되기 물고기를 먹었기 때문에 해마다 태어날 수 있습니다.

모든 수은 오는 것은 어디에서 이고 무엇 궁극적으로 그것을 중단하기 위하여 행해질 수 있습니다?

부분적인 응답은 세계 수만 석탄 점화 발전소에서 찾아낼 수 있고 - 이 수는 급속하게 증가하고 있습니다. 반토 정제와 같은 이 다중 조 달러 발전 산업 그리고 그밖 기업은 수은 공기 방출의 중요한 근원이고 연방 미국과 국가 청결한 공기 규칙의 최신 표적입니다. 2010년에 시작되어서, 모자 및 무역 기준은 미국 발전소에서 38 톤에 총 수은 방출 매년 부과하기 위하여 려고 하고 있습니다 (21% 감소 대 1999 수준).

RMIT 대학 연구원은 정확하게 세계의 독극물의 한을 측정할 수 있는 개척 센서, 수은을 만들기 위하여 나노 과학을 이용했습니다. RMIT의 산업 화학 단이 발육된 수은 센서는 수은 분자를 끄는 nano 설계한 금 구조물을 이용합니다.

독소의 아무 종류나 통제의 처음 단계는 (를 포함하여 수은 방출) 교수 RMIT 대학에 응용 과학의 학교 및 산업 화학 단의 지도자의 학장에 따라 Suresh Bhargava, 그(것)들을, 측정할 수 있을 것입니다입니다. "산업 굴뚝이 휘발성 유기화합물의 복잡한 혼성, 암모니아를 풀어 놓고기 그들의 감시 체계 -"는 극복할 중요한 도전과 충돌하는 수증기 때문에 전통적인 수은 센서, 말합니다 Bhargava를 신뢰할 수 없을 수 있습니다.

"잘 수은 방출 근원, 이동을 이해하기 위하여, Hg의 환경과 사회적 충격은 증발하고, 주어진 프로세스 (CEMs) 내의 전략적인 점에 있는 연속 방출 모니터는 필요한 것입니다," Bhargava는 말했습니다. 지금, 수은 증기 탐지는 찬 수증기 원자 흡수의 사용 또는 절차를 붙잡는 Hg 뒤에 나오 원자 형광 (CVAF (CVAA)) 분광분석에 의해 실험실에서 전형적으로, 주로, 실행됩니다.

그 같은 분광분석에 기지를 둔 시스템에는 우수한 수은 탐지 기능이 있더라도, 반토 및 석탄에 의하여 발사된 힘 공장의 많은 것 같이 기업은 입방 미터 범위 당 백만분의 1그램 보다는 오히려 밀리그램에 있는 Hg 수증기의 높은 농도를 방출하기 위하여 보고됩니다. Bhargava는 기능에 휘발성 유기화합물, 높은 비용 및 민감한 성격의 복잡한 혼성과 큰 기업에 있는 온라인 CEMs가 빨리 명백한" 되는 때, "결합합니다 이것을 그들의 불화합성 밝히기 위하여 계속됩니다.

Bhargava와 그의 동료는 나노 과학 원리와 겸허한 수정 결정 미량 천칭, 싸고 싼 (QCM) 대량 과민한 변형기 플래트홈을, 결합해서 이 문제점 헤드를 위에 다루었습니다. 수은 센서는 작은 nano 스파이크의 수백을 형성하는 RMIT 연구원을 금의 표면을 바꾸는 가능하게 한 특허가 주어진 전기 화학 공정의 사용으로, 각자 사람의 모발의 폭 보다는 더 작았던 대략 1,000 시간 발육되었습니다.

숫자 1. 검사 0 초, 15 초, 90 초 및 150 초에 imaged 금 nanospikes로 전기판 예금되는 순수한 금 표면의 전자 현미경 사진 (오른쪽으로), 때 맞추어 핵형성 그리고 nanostructural 성장 대형 설명. 가늠자 바는 500 nm입니다 - 1nm (nano 미터)는 미터-9 의 10 미터 또는 1 10억분의 1입니다).

연구의 부분은 센서와 액추에이터 B에서 올해 초에 간행했습니다: 화학 전표는 수은 친화력이 액티브한 사이트의 증가한 수를 가진 표면을 형성해서 증가될 수 있었다는 것을 표시했습니다. "우리는 그러나 정규 금 표면은 다량 수증기를 끄다 만드는 어떤 측정든지 일치하지 않 흡수하지 않으며 금은 수은을, 그리고 그 반대도 마찬가지로, 고대 시간," Bhargava 때문에 알고 있었습니다 교수는 말했습니다. "89°C"는에 작전할 때 우리의 nano 설계한 금 표면 180% 비 변경한 표면 보다는 더 과민합니다. "그(것)들은 정밀하게 표적으로 합니다, 그래서 유출하는 가스 스트림에서 찾아낸 일반적인 가스에 의하여 꾸밈없고 우리가 그 nano 설계한 표면을 사용하여 만든 센서는 많은 달에 극단적인 온도의 범위에 다만 산업 지정 지구에서." 필요로 하기 때문에, 성공적으로 작동되었습니다

숫자 2.는 150 초 전기판 예금한 금의 스캐닝 전자 현미경 사진을 착색했습니다. 가늠자 바 500nm. (적용되는 심상 가공된 군기).

돌파구는 Hg를 위한 더 높은 친화력이 있는 nano 설계한 금 표면에 기인하고, 유일하지 않게 때문에 "증가된 표면 효력," Bhargava를 말합니다. 그의 팀 결과는 금에 수은 흡착이 다른 형태학을 위해 상당히 변화한다는 것을 표시합니다. 개발한 nano 스파이크 표면은 산업 유출하는 스트림에서 장기간 (시간) 및 Hg 단층 엄호의 많은 수를 위한 그들의 친화력을, 오염물질 가스의 영향을 줄이고 있는 동안 제출합니다 유지했습니다.

숫자 3.는 전착의 앞에 증발한 금 박막의 스캐닝 전자 현미경 사진을 착색했습니다. 가늠자 바 500nm (적용되는 심상 가공된 군기).

오스트레일리아 연구 위원회 결합 교부금을 통해 투자해, 계획사업은 그들의 오스트레일리아 정련소의 같 시험 공장 예심을 위한 수은 느끼는 장치를 발육시키기 위하여 지금 RMIT를 관여시킨 주요 산업 파트너에 의해 지원되었습니다.


추가 읽기

환경에 있는 수성: 그것의 근원 및 그것의 공술서
전력 공장에서 수성 방출: EPA의 모자 및 무역 규칙의 분석
U.S. 인도에 있는 덤프에 의하여 이용되는 수성에 회사 계획
수은 감시를 위한 투자 투쟁
Nano 수은 감시
- 먹이망 높은 쪽으로 - 일어나는 수성
원하는: 수은의 17,000 톤을 위한 홈

, 저작권 AZoNano.com Suresh Bhargava (RMIT) 교수

Date Added: Sep 22, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:23

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