새로운 공기 필터는 다양한 오염 물질을 포착합니다.

[아름이]

새로운 공기 필터는 다양한 오염 물질을 포착합니다.
날짜:
2023년 2월 23일
원천:
워싱턴 주립대학교
요약:
석유 제품 대신 옥수수 단백질로 만든 공기 필터는 작은 미립자와 현재 공기 필터가 할 수 없는 포름알데히드와 같은 독성 화학 물질을 동시에 걸러낼 수 있습니다. 이 연구는 특히 공기질이 매우 나쁜 지역에서 더 나은 공기청정기로 이어질 수 있습니다. 보다 환경 친화적인 공기 필터는 상업용 HEPA 필터와 유사한 작은 입자상 물질의 99.5%와 이러한 유형의 독성 물질을 위해 특별히 설계된 공기 필터보다 더 높은 포름알데히드의 87%를 동시에 포착할 수 있었습니다.

전체 이야기
석유 제품 대신 옥수수 단백질로 만든 공기 필터는 작은 미립자와 현재 공기 필터가 할 수 없는 포름알데히드와 같은 독성 화학 물질을 동시에 걸러낼 수 있습니다.

이 연구는 특히 공기질이 매우 나쁜 지역에서 더 나은 공기청정기로 이어질 수 있습니다. 워싱턴 주립 대학의 엔지니어들은 Separation and Purification Technology 저널에 이 바이오 기반 필터에 대한 재료의 설계 및 테스트에 대해 보고합니다 .

WSU 기계 및 재료 공학부 교수이자 해당 논문의 교신저자인 Katie Zhong은 "입자상 물질은 여과하기 어려운 것이 아니라 다양한 종류의 화학 가스 분자를 동시에 포획하는 것이 더 중요합니다."라고 말했습니다. "이러한 단백질 기반 공기 여과 물질은 여러 종의 대기 오염 물질을 포집하는 데 매우 유망합니다."

나쁜 공기질은 천식, 심장병 및 폐암과 같은 질병의 요인입니다. 상업용 공기 청정기는 폐로 직접 흡입될 수 있는 그을음, 연기 또는 자동차 배기 가스에 있는 작은 입자를 제거하지만 대기 오염에는 종종 일산화탄소, 포름알데히드 및 ​​기타 휘발성 유기 화합물과 같은 다른 유해 가스 분자가 포함되어 있습니다.

미크론 크기의 기공이 있는 HEPA 필터라고도 하는 일반적인 고효율 미립자 공기 필터는 작은 입자를 포획할 수 있지만 기체 분자는 포획할 수 없습니다. 그들은 대부분 석유 제품과 유리로 만들어지기 때문에 오래된 필터를 버릴 때 2차 오염을 유발한다고 Zhong은 말했습니다.

WSU 연구원들은 상업용 HEPA 필터와 유사한 작은 입자상 물질의 99.5%와 포름알데히드의 87%를 동시에 포집할 수 있는 옥수수 단백질 섬유로 만든 보다 환경 친화적인 공기 필터를 개발했습니다. 독성의 종류.

연구자들은 옥수수가 미국에서 농산물로 풍부하기 때문에 연구 대상으로 옥수수를 선택했습니다. 옥수수 단백질도 소수성인데, 이는 단백질이 물을 튕겨내고 마스크와 같은 습한 환경에서 잘 작동할 수 있음을 의미합니다.

옥수수 단백질의 아미노산은 작용기로 알려져 있습니다. 단백질 표면에 노출되면 이러한 기능 그룹은 여러 손처럼 작용하여 독성 화학 분자를 잡습니다. 연구자들은 단백질 표면에 작용기를 노출시켜 포름알데히드를 붙잡음으로써 이를 입증했습니다. 그들은 단백질의 추가적인 재배열이 공기로부터 다양한 화학물질을 잡을 수 있는 촉수와 같은 일련의 작용기를 개발할 수 있다는 이론을 세웠다.

Zhong은 "메커니즘에서 이 단백질 기반 공기 필터가 더 많은 종류의 독성 화학 분자를 포획할 수 있다고 기대하는 것이 매우 합리적"이라고 말했습니다.

그들이 개발한 3차원 구조는 또한 연구팀이 이전에 개발한 단백질 박막보다 간단한 제조 방법에 대한 더 많은 가능성을 제공합니다. 그들은 소량의 화학 물질인 폴리비닐 알코올을 사용하여 나노 섬유를 가벼운 폼과 같은 재료로 함께 붙였습니다.

"이 작업은 풍부한 천연 바이오매스로 만든 환경 친화적이고 다기능 공기 필터를 제조하는 새로운 경로를 제공합니다."라고 Zhong은 말했습니다. "저는 이 기술이 사람들의 건강과 환경에 매우 중요하며 상용화되어야 한다고 생각합니다."

연구원들은 다양한 기능 그룹 구조 및 기타 독성 화학 분자를 사용하는 것을 포함하여 더 많은 테스트를 수행하기를 원합니다. Zhong 외에도 대학원생 Shengnan Lin, Ming Luo, WSU 기계 및 재료 공학 학교의 Flaherty 조교수 및 박사후 연구원 Xuewei Fu가 작업을 수행했습니다. 이 작업은 미국 농무부 Sun Grant의 자금 지원을 받았습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/