นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนค้นพบความลึกลับใหม่ของกลไกการจับตัวเป็นก้อน

โดยทั่วไปแล้ว เทคโนโลยีการตกตะกอนจะใช้การไฮโดรไลซิสของสารตกตะกอนเป็นหลักเพื่อนำสารมลพิษในน้ำเข้าใกล้และทำปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสเหล่านี้ ดังนั้นจึงบรรลุเป้าหมายในการกำจัดสารมลพิษได้

อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการที่ซับซ้อนชุดนี้ ความเข้าใจเดิมของผู้คนส่วนใหญ่จะอยู่ในขั้นที่สารมลพิษและผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสอยู่ใกล้กัน

อย่างไรก็ตาม ยังคงขาดความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการหลักอื่นๆ ในกระบวนการตกตะกอน เช่น การเจริญเติบโตและการแยกส่วนของก้อน และปฏิสัมพันธ์ระดับจุลภาคระหว่างสารอินทรีย์และผลิตภัณฑ์จากการไฮโดรไลซิส

จากพื้นฐานและเหตุผลนี้ นักวิจัย Yu Wenzheng และทีมของเขาจากศูนย์วิจัยสิ่งแวดล้อมนิเวศวิทยาของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน จึงได้ดำเนินการศึกษาวิจัย

ด้วยความช่วยเหลือจากอดีตที่ปรึกษาของเขา Yu Wen จึงบรรลุข้อตกลงกับที่ปรึกษาคนปัจจุบันของเขาในการสร้างระบบการทดลองที่ Imperial College London สำหรับการตรวจสอบและบันทึกข้อมูลต่างๆ แบบเรียลไทม์

ต่อมา ในที่สุดเขาก็ได้สังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจบางอย่าง: ในระหว่างกระบวนการตกตะกอน ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงกะทันหันในค่า pH ของสารละลายเมื่อเติมสารตกตะกอนลงไป ค่า pH จะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการกวนช้าๆ ในเวลาต่อมา

อย่างไรก็ตาม หากเพิ่มอัตราการกวน ค่า pH จะค่อยๆ ลดลง สิ่งนี้ทำให้ Yu Wenzheng ตื่นเต้นมาก เพราะพิสูจน์ให้เห็นว่าสมมติฐานของเขาถูกต้อง นั่นคือ หมู่ฟังก์ชันบนพื้นผิวของก้อนจะแลกเปลี่ยนกับไอออนไฮดรอกไซด์ในน้ำ ทำให้ค่า pH เปลี่ยนแปลงไป

หลังจากกลับมายังประเทศจีน เขาตั้งใจที่จะทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับหัวข้อที่กล่าวข้างต้น Yu Wenzheng ได้ขอให้นักศึกษาปริญญาโท 2 คนและนักศึกษาปริญญาเอกโดยตรง 1 คนในกลุ่มวิจัยของเขาศึกษาผลกระทบของสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลขนาดเล็กที่มีหมู่ฟังก์ชันต่างกันต่อกระบวนการตกผลึกขนาดเล็กของก้อนตะกอน ตลอดจนกลไกของการเกิดสารเชิงซ้อนระหว่างพื้นผิวของก้อนตะกอนและสารประกอบอินทรีย์ตัวแทน

จากการทดลองเหล่านี้ ทีมวิจัยได้ค่อยๆ เปิดเผยความลึกลับของกลไกการจับตัวเป็นก้อน ต่อมา พวกเขาจึงได้กำหนดกลไกที่กลุ่มฟังก์ชันอินทรีย์ดูดซับบนพื้นผิวของก้อนภายใต้โครงสร้างที่แตกต่างกัน ซึ่งเปิดมุมมองใหม่ให้กับการพัฒนาของทฤษฎีการจับตัวเป็นก้อน

ในที่สุด บทความที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Water ภายใต้หัวข้อ "Towards a molecular-scale theory for the removal of natural organic matter by coalescence with trivalent metals"

นักศึกษาปริญญาเอกโดยตรงของทีม Liu Mengjie เป็นผู้เขียนคนแรก โดยมีศาสตราจารย์ Menachem Elimelech และ Yu Wenzheng จากมหาวิทยาลัยเยลทำหน้าที่เป็นผู้เขียนร่วม