CHRISTIAN BARESEL^a - VINCENT SCHALLER^b - CHRISTIAN JONASSON^b - CHRISTER JOHANSSON^b -

ROMAIN BORDES^c - VINAY CHAUHAN^c - ABHILASH SUGUNAN^d -JENS SOMMERTUNE^d - SEBASTIAN WELLING^a

a IVL İsveç Çevre Araştırma Enstitüsü AB, Box 210 60, Stockholm, 100 31, İsveç

b RISE (İsveç Araştırma Enstitüleri) Acreo, Arvid Hedvalls Backe 4, Gothenburg, İsveç

c Kimya ve Kimya Mühendisliği Fakültesi, Chalmers Teknoloji Üniversitesi, Gothenburg, İsveç

d RISE Yüzey, İşlem ve Formülasyon, Box 5607, Stockholm, SE-114 86, İsveç

Küresel su yönetimi durumu alarm vermektedir ve proseslerde kullanılan sular ve kanalizasyon sularının arıtılması için acil ve yenilik yaratıcı teknolojilere ihtiyaç duymaktadır. Gelecek on yıllarda, iyi kalitede suya erişimle ilgili problemlerin daha da kötüleşmesi beklenmektedir. Suyun azlığının küresel olarak, su zengini olarak kabul edilen bölgelerde dahi meydana gelmesi öngörülmektedir. Bu problemlerle ilgilenmek, suyun saflaştırılmasını düşük ve daha az enerji kullanarak yapan ve aynı anda çevre üzerine meydana gelen etkiyi de en aza indiren, sağlam yöntemleri belirlemek için sayılamayacak kadar çok miktarda araştırmayı tetiklemektedir.

İnsanların yaptıkları faaliyetler sonucu su besleme kaynaklarına giderek artan sayıda kirleticiler girmektedir. Bunun içinde ağır metaller gibi geleneksel bileşenler ve eczacılıkla ilgili ve endokrin engelleyicileri gibi yeni geliştirilen mikro kirleticiler bulunmaktadır. Hızlı endüstrileşmenin sonucu olarak ağır metaller çevremize aşırı miktarlarda salınmaktadır ve çevremizde bulunmaları ve birçok yaşam formuna zehirleyici etki yapmaları nedeniyle önemli bir sorun haline gelmektedir. Bu uygun bir çözümün henüz bulunmadığı yoğun bir sorun sorundur (Cleuvers, 2003; Isidori ve diğerleri, 2006; Kloepfer ve diğerleri, 2005; Metcalfe ve diğerleri, 2001; Triebskorn ve diğerleri, 2007; Zhang ve diğerleri, 2008).

Ağır metaller canlı dokularda birikme eğilimi gösterirler ve zararsız ürünler meydana getirecek şekilde ayrışmazlar (Ayangbenro ve Babalola, 2017; Dixit ve diğerleri, 2015; Gaur ve diğerleri, 2014; Tak ve diğerleri, 2013). Metal işleme, parlatma ve kaplama gibi çeşitli endüstriler genellikle içinde çinko, nikel, cıva, kadmiyum, kurşun ve krom gibi insan sağlığı için birinci derecede kaygı verici ağır metaller bulunan atıksu üretirler. İnsan sağlığını ve çevreyi korumak için yürürlükte olan yönetmelikler genellikle çevreye verilmeden önce atıksulardaki ağır metallerin ayrılmasını gerektirmektedir. Ağır metallerin atıksulardan ayrılması için günümüzde kullanılan teknoloji yetersizdir. Çoğunlukla kimyasal çökeltme yapan poli-elektrolit1 kullanılması, membran filtrelemesi ve adsorpsiyon (yüzeyde toplama) teknikleri uygulanmaktadır.

Bu süreçlerin ağır metallerin tam olarak kaldırılamaması, yüksek işletme maliyeti, yüksek enerji tüketimi ve süreç sonunda zehirli bir çamur üretmeleri gibi önemli dezavantajları ve sınırlamaları vardır. Birçok durumda, yüzeyde toplanan maddenin geri kazanımı mümkün değildir veya maliyet bakımından uygun değildir. Manyetik nano parçacıkların uygulandığı bu uygulamada yaklaşık 15 yıl önce ümit verici bir yaklaşım gözükmüştür. Uygun yüzey modifikasyonuyla kombine edilmesi durumunda manyetik nano parçacıklar kirleticileri yakaladıktan
sonra kolayca ayırma imkânı sağlamıştır. Başlangıçta su arıtma süreçlerinde manyetik nano parçacıkların yüzeyde toplayıcı olarak kullanıldığı konsept, kolay ayrılmanın kirletici seviyelerini nitelemek için (Zhao ve diğerleri, 2008; ŠafaÅ™ík ve ŠafaÅ™íková, 2002) bir yardımcı eleman olarak test maksadıyla geliştirilmiş daha sonra giderek daha yaygın olarak kullanılmıştır (Li ve diğerleri, 2013; Tang ve Lo, 2013).

Yazının devamı için tıklayın