• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Snurra CD-skivor för att rengöra avloppsvatten

    Denna bild visar en optisk skiva helt belagd med nanoroder av zinkoxid. Kredit:Din Ping Tsai, National Taiwan University

    ljud-cd-skivor, all ilska på 90-talet, verkar alltmer föråldrade i en värld av MP3 -filer och iPod, lämnar många musikälskare med frågan om vad de ska göra med deras omfattande CD-samlingar. Medan du kan förvandla dina gamla skivor till ett konstverk av avantgarde, forskare i Taiwan har kommit på en mer praktisk tillämpning:att bryta ner avloppsvatten. Teamet kommer att presentera sin nya reningsanordning för avloppsvatten vid Optical Societys (OSA) årsmöte, Frontiers in Optics (FiO) 2013, hålls 6-10 oktober i Orlando, Fla.

    "Optiska skivor är billiga, lättillgänglig, och mycket vanligt använt, " säger Din Ping Tsai, en fysiker vid National Taiwan University. Närmare 20 miljarder diskar tillverkas redan årligen, forskarna noterar, så att använda gamla skivor för vattenbehandling kan till och med vara ett sätt att minska avfallet.

    Tsai och hans kollegor från National Taiwan University, National Applied Research Laboratories i Taiwan, och Research Center for Applied Sciences i Taiwan använde den stora ytan av optiska skivor som en plattform för att växa små, upprätt zinkoxid nanoroder ungefär en tusendel bredden på ett människohår. Zinkoxid är en billig halvledare som kan fungera som fotokatalysator, bryta isär organiska molekyler som föroreningarna i avloppsvatten när de belyses med UV-ljus.

    Medan andra forskare har experimenterat med att använda zinkoxid för att bryta ned organiska föroreningar, Tsais team är först med att odla fotokatalysatorn på en optisk skiva.

    Eftersom skivorna är hållbara och kan snurra snabbt, förorenat vatten som droppar på enheten sprids ut i en tunn film som ljus lätt kan passera igenom, påskynda nedbrytningsprocessen.

    Den här svepelektronmikroskopbilden visar små nanorods som växer på skivan. Kredit:Din Ping Tsai, National Taiwan University

    Det taiwanesiska lagets kompletta avloppsvattenreningsanordning är ungefär en kubikfot i volym. Förutom den zinkoxidbelagda optiska skivan, enheten består av en UV-ljuskälla och ett system som återcirkulerar vattnet för att ytterligare bryta ner föroreningarna.

    Forskargruppen testade reaktorn med en lösning av metylorange färgämne, en modell av organisk förening som ofta används för att utvärdera hastigheten för fotokatalytiska reaktioner. Efter att ha behandlat en halvliters lösning av färgämne i 60 minuter, de fann att över 95 procent av föroreningarna hade brutits ner. Enheten kan behandla 150 ml avloppsvatten per minut, säger forskarna.

    Den snurrande skivreaktorn är liten, förbrukar lite ström, och behandlar förorenat vatten mer effektivt än andra fotokatalytiska avloppsreningsmetoder, säger Tsai. Enheten kan användas i liten skala för att rena vatten som är förorenat med hushållsavlopp, stadsavrinning, industriavlopp, och gårdsavfall.

    Går framåt, teamet arbetar också på sätt att öka effektiviteten i reaktorn, och Tsai uppskattar att systemet snart kan förbättras för att fungera ännu snabbare, kanske genom att skapa lager av staplade diskar.

    Presentation FW1A, "Zinkoxid Nanorod Optical Disk Photocatalytic Reactor for Photodegradation, " äger rum onsdag, 9 oktober kl. 08.15 EDT på Bonnet Creek Ballroom, Salong IV på Hilton Bonnet Creek i Orlando, Fla.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com