Используя Нанотехнологию для того чтобы Измерить Меркурий

Профессор Suresh Kumar Bhargava, Декан, Школа Прикладных Наук, Университет RMIT, Мельбурн, Австралия
Соответствуя автор: suresh.bhargava@rmit.edu.au

Меркурий общий относящий к окружающей среде поллютант с известный bioaccumulative и neurotoxic свойствами. В участке газа, изначальная ртуть имеет средний атмосферический срок проживания 5,7 лет прежде чем она поглощена к акватическая жизнь и вводит в сеть предприятий общественного питания. С предварительными подчетами что ~2400 тонн ртути в год в настоящее время выпущены к атмосфере в результате человеческой деятельности, в частности серьезная угроза к детям и беременным женщинам. Согласно США EPA, больше чем 60.000 младенцев могут быть рождены в США самостоятельно каждый год в опасности ртут-родственный учить и отработочные проблемы потому что супоросые матери или вдыхают испаряющие смеси ртути или съели рыб загрязненных ртутью.

Где весь приходить ртути от и что смогите быть сделано в конечном счете для того чтобы остановить его?

Частично ответ можно найти в 10 тысяч угл-горя электростанций всемирных - и этот номер растет быстро. Эта multi-триллион индустрия генерирований електричества доллара и другие индустрии как рафинировка глинозема главный источник излучений воздуха ртути и самая последняя цель США федеральных и руководства по правилам полетов положения чистого. Начинающ в 2010, стандарты крышк-и-торговлей идут наводить полное излучение ртути от электростанций США до 38 тонн однолетн (уменьшение 21% против 1999 уровней).

Исследователя Университета RMIT использовали нанотехнологию для того чтобы создать pioneering датчик который может точно измерить одно из веществ мира самых ядовитых, ртуть. Датчик ртути развитый Группой Химии RMIT Промышленной использует nano-проектированные структуры золота которые привлекают молекулы ртути.

Первый шаг контролировать любой вид токсина (включая излучения ртути) мочь измерить их, согласно Профессору Suresh Bhargava, Декану Школы Прикладных Наук на Университете RMIT и руководителя Промышленной Группы Химии. «Традиционные датчики ртути могут быть ненадежны потому что промышленные печные трубы выпускают сложную стряпню испаряющих органических смесей, амиак и водяной пар, который мешает с их системами мониторинга - значительно возможностью, котор нужно отжать», говорят Bhargava.

«Более лучше понять источники излучения ртути, переселение, и относящие к окружающей среде и социетальные удары Hg испаряют, мониторы сплошных излучений (CEMs) расположенные на стратегические этапы в пределах, котор дали процесса сусло,» Bhargava сказало. В Настоящее Время, обнаружение пара ртути типично выполнено, главным образом в лабораториях, при помощи абсорбциы холодного пара атомной (CVAA) или атомного спектрометрирования флуоресцирования (CVAF) после Hg захватывая процедуры.

Хотя такие системы основанные спектрометрированием имеют превосходные возможности обнаружения ртути, сообщены, что испускают индустрии как глинозем и много из электростанций ых углем высокую концентрацию пара Hg в миллиграммах вернее чем микрограммы в кубический ряд метра. Bhargava идет дальше сказать, «совмещает это с сложной стряпней испаряющих органических смесей, высоких цен и чувствительной природы их несовместимость к функции по мере того как он-лайн CEMs в большой индустрии быстро будет ясным».

Bhargava и его коллегаы решали эту головку вопроса дальше путем совмещать всепокорный микровес кристалла кварца (QCM), дешевые и недорогие массовые чувствительные платформы датчика, с принципами нанотехнологии. Датчик ртути был развит при польза запатентованных электрохимических процессов которые позволили исследователя RMIT изменить поверхность золота, формируя сотниы малюсеньких nano-спайков, каждое одно около 1.000 времен мало чем ширина человеческих волос.

Диаграмма 1. Просматривая Микрорисунки Электрона поверхности червонного золота electro-депозированные с nanospikes золота imaged на 0 секундах, 15 секундах, 90 секундах и 150 секундах (по часовой стрелке), иллюстрирующ нуклеацию и nanostructural образование роста в времени. Адвокатское сословие Маштаба 500 nm - 1nm (nano метр) в 10-9 метров или 1 billionth из метра).

Часть исследования опубликовала более раньше этот год в Датчиках и Приводах B: Химический журнал показал что сродство ртути смогло быть увеличено путем формировать поверхность с увеличенным количеством активных мест. «Мы знали в виду того что стародедовские времена что золото привлекает ртуть, и наоборот, но регулярн поверхность золота не поглощает много пара и любые измерения она делает сбивчив,» Профессор Bhargava сказал. «Наши nano-проектированные поверхности золота 180 процентов более чувствительны чем non-доработанные поверхности работая на 89°C». «Они точно пристрелны, поэтому они без изменений обычными газами найденными в потоках сточного газа и датчики мы создавались используя те nano-проектированные поверхности работали успешно на растояние экстремальных температур над много месяцев, как раз по мере того как им в промышленном положении.»

Диаграмма 2. Покрасила Микрорисунок Электрона Скеннирования второго electro-депозированного золота 150. Адвокатское сословие 500nm Маштаба. (Цвет Изображения обрабатываемый прикладной).

Прорыв приписан к nano-проектированным поверхностям золота имея более высокое сродство для Hg, и «единственно должно к увеличенным влияниям поверхностной области,» говорит Bhargava. Его результаты команд показывают что адсорбция ртути на золоте меняет существенно для различных словотолкований. Начатые поверхности nano-спайка сохранили их сродство для более длинних периодов (времени) и большого количества охвата монослоя Hg, пока уменьшающ влияние газов загрязняющего елемента представляют в промышленных выходящих потоках.

Диаграмма 3. Покрасила Микрорисунок Электрона Скеннирования испаренного фильма золота тонкого перед электросаждением. Адвокатское сословие 500nm Маштаба (цвет Изображения обрабатываемый прикладной).

Фондировано через Австралийский дар Рычага Научно-исследовательского Совета, проект был поддержан соучастниками ведущей индустрии, которые теперь включили RMIT для того чтобы развить прибор ртути воспринимая для пробы опытного завода на одном из их Австралийских рафинадных заводов.


Более Дальнеишее Рединг

Меркурий в Окружающей Среде: Свои Источники и свое Низложение
Излучения Меркурия от Заводов Электричества: Анализ Регулировок Крышк-и-Торговлей EPA
U.S. Схемы Компании к Меркурию Используемому Сбросом в Индии
Фондируя схватка для контроля ртути
Nano контроль ртути
Меркурий Поднимая - Вверх По Сети Еды
О: Дом для 17.000 тонн ртути

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Suresh Bhargava (RMIT)

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

Last Update: 13. June 2013 23:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit