Amerikan Kimya Derneği'nin Sonbahar Toplantısında Sunacaklar...
11:26:28
Akıllı kaplama abajurları iç mekân hava temizleyicilerine dönüştürüyor…
İç mekânlardaki hava kirliliği son bulmuş olabilir.
Katalizörle kaplanmış bir abajur, iç mekân hava kirliliğini yok etmek için akkor ampulden gelen ısıyı kullanıyor. Bilim insanları, iç mekân hava kirleticilerini zararsız bileşiklere dönüştüren katalizör kaplı abajurlar tasarladıklarını bildirecekler. Abajurlar halojen ve akkor ampullerle çalışıyor ve ekip teknolojiyi LED’lerle de uyumlu olacak şekilde genişletiyor…
Araştırmacılar sonuçlarını Amerikan Kimya Derneği‘nin (ACS) sonbahar toplantısında sunacaklar.
Projenin baş araştırmacısı Hyoung-il Kim‘e göre abajurlar, iç mekânlarda havayla taşınan kirleticilerin çoğunu oluşturan uçucu organik bileşikleri (VOC’ler) hedef alıyor. Bu bileşikler asetaldehit – formaldehit içerir ve boyalar, temizleyiciler, oda spreyleri, plastikler, mobilyalar, yemek pişirme ve diğer kaynaklar tarafından salınır.
Kim, “Bir ev veya ofisteki VOC konsantrasyonu düşük olsa da, insanlar zamanlarının %90’ından fazlasını iç mekânlarda geçiriyor, bu nedenle maruziyet zamanla artıyor" diyor.
Yonsei Üniversitesi’nde Kim’in laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan Minhyung Lee, “VOC’leri iç mekân havasından uzaklaştırmak için geleneksel yöntemler, periyodik olarak değiştirilmesi gereken aktif karbon veya diğer filtre türlerine dayanıyor" diyor. Lee, ekibin çalışmalarını ACS toplantısında sunacak. VOC’leri yüksek sıcaklıklarla aktive olan termokatalizörler veya ışığa tepki veren fotokatalizörler yardımıyla parçalayan başka cihazlar da geliştirilmiştir. Ancak Kim, bu ünitelerin çoğunun ayrı bir ısıtıcıya veya istenmeyen yan ürünler üretebilen bir ultraviyole (UV) ışık kaynağına ihtiyaç duyduğunu belirtiyor. Ekibi, yalnızca ısı da üreten görünür bir ışık kaynağı (halojen veya akkor ampul gibi) ve termokatalizörle kaplanmış bir abajur gerektiren daha basit bir yaklaşım benimsemek istedi.
Lee‘ye göre halojen ampuller kullandıkları gücün yalnızca %10’unu ışığa dönüştürürken, diğer %90’ı ısıya dönüşüyor. Akkor ampuller daha da kötüdür; %5 ışık ve %95 ısı yayarlar. “Bu ısı genellikle boşa harcanır" diyor Kim, “ama biz bunu VOC’leri ayrıştırmak için bir termokatalizörü aktive etmek üzere kullanmaya karar verdik."
Geçen sonbaharda yayınlanan bir makalede ekip, titanyum dioksit ve az miktarda platinden yapılmış termokatalizörleri sentezlediklerini bildirdi. Araştırmacılar alüminyum bir abajurun içini katalizörle kapladılar ve abajuru hava ve asetaldehit gazı içeren bir test odasında 100 watt’lık bir halojen ampulün üzerine yerleştirdiler. Lambanın açılması abajuru yaklaşık 121 dereceye kadar ısıttı; bu sıcaklık katalizörleri aktive etmeye ve asetaldehidi ayrıştırmaya yetecek kadar sıcaktı. Bu oksidasyon işlemi sırasında VOC önce asetik aside, ardından formik aside ve son olarak da karbondioksit ve suya dönüştürüldü. Kim, her iki asidin de hafif olduğunu ve açığa çıkan karbondioksit miktarının zararsız olduğunu belirtiyor. Araştırmacılar ayrıca formaldehitin de aynı koşullar altında ayrıştırılabileceğini ve tekniğin akkor ampullerle de çalıştığını tespit etti.
Kim, “Bu, lamba kaynaklarından gelen atık ısıyı kullanan ilk demonstrasyon oldu" diyor. Önceki araştırma projelerinin çoğu ve hatta piyasadaki birkaç lamba, iç mekân hava kirliliğini yok etmek için bunun yerine ışıkla aktive olan fotokatalizörlere dayanıyordu.
Kim‘in grubu son çalışmalarında platin yerine daha ucuz ikame maddelere yöneliyor. Ekip, bu yeni demir veya bakır bazlı katalizörlerin VOC’leri parçalayabildiğini göstermiştir. Buna ek olarak, bakır bir dezenfektandır, bu nedenle Kim bakır katalizörünün havadaki mikroorganizmaları öldürebileceğini öngörmektedir.
Bilim insanları şimdi kirliliği yok eden abajur konseptini aydınlatma pazarının hızla büyüyen bir segmenti olan LED’lere genişletmenin yollarını arıyor. Ancak halojen ve akkor ampullerin aksine, LED’ler termokatalizörleri aktive etmek için çok az ısı yayıyor. Bu nedenle Kim‘in ekibi, LED’lerin yaydığı UV’ye yakın ışık tarafından uyarılan fotokatalizörlerin yanı sıra LED’lerin görünür ışık çıkışının bir kısmını ısıya dönüştüren diğer katalizörleri de geliştiriyor. Kim, “Nihai hedefimiz, UV ve görünür ışığın yanı sıra atık ısı da dahil olmak üzere ışık kaynakları tarafından üretilen tüm spektrumu kullanabilen hibrit bir katalizör geliştirmek" diyor.