Oulun yliopisto

Väitös: Nanomittakaavan puukuidut poistavat lääke- ja väriainejäämiä vedestä

16.2.2021 12:42:00 EET | Oulun yliopisto | Tiedote

Jaa
Puukuiduista saatavan nanoselluloosan on uudessa väitöstutkimuksessa havaittu sitovan vedessä olevia lääkeaine- ja väriainejäämiä. Biopohjaiset ja uusiutuvat selluloosapohjaiset nanomateriaalit ovat lupaava vaihtoehto niin kutsuttujen mikropollutanttien poistoon vedestä.
Tuula Selkälä
Tuula Selkälä

Vesistöihin päätyy vuosittain valtava määrä erilaisia synteettisiä tai luonnollisia orgaanisia yhdisteitä, kuten lääkeaineita, hormoneita, muovin lisäaineita ja torjunta-aineita, joilla epäillään olevan haitallisia vaikutuksia eliöstölle ja ihmisille. Yhteistä näille niin kutsutuille mikropollutanteille on se, että ne esiintyvät ympäristössä erittäin alhaisina pitoisuuksina eivätkä ne toistaiseksi kuulu laajojen seurantaohjelmien tai rajoitusten piiriin.

Mikropollutanttien suurin päästölähde ovat kotitalouksien ja teollisuuden jätevedet, joihin ne päätyvät niitä sisältävien valmisteiden tuotannon, käytön ja epäasiallisen hävityksen seurauksena. Perinteiset jätevedenpuhdistuksessa käytettävät prosessit eivät kykene täysin poistamaan mikropollutantteja jätevedestä, joten niitä kulkeutuu päästövesien mukana ympäristöön, missä ne kertyvät eliöstöön. Väestön ikääntyessä vesistöön päätyvän lääkeainekuorman on ennustettu kasvavan, joten tarve uusien poistotekniikoiden kehittämiselle on suuri.

Biopohjaiset ja uusiutuvat selluloosapohjaiset nanomateriaalit ovat lupaava vaihtoehto mikropollutanttien poistoon vedestä. Tämä johtuu niiden luontaisista ominaisuuksista, kuten muokattavuudesta ja suuresta pinta-alasta. Tässä väitöstutkimuksessa tutkittiin kemiallisesti muokattujen nanoselluloosien soveltuvuutta lääke- ja väriaineiden poistamiseen vedestä joko yksinään tai yhdistettynä savipartikkeleihin ja -materiaaleihin (nk. hybridirakenteet).

Nanoselluloosan raaka-aineena käytettiin liukoselluloosaa, jota käsiteltiin kemiallisesti ympäristöystävällisissä syväeutektisissa liuottimissa, minkä jälkeen kuidun rakenne hajotettiin mekaanisesti. Esikäsittelyissä selluloosakuitujen pintaan liitetyt kemialliset ryhmät tehostivat nanoselluloosan valmistusta ja paransivat mikropollutanttien poistotehokkuutta.

Kemiallisesti muokattujen nanoselluloosien soveltuvuutta mikropollutanttien poistoon tutkittiin kolmessa puhdistuskonseptissa (panos, saostus ja suodatus). Tulosten perusteella nanoselluloosat sitoivat mikropollutantteja itseensä, ja puhdistustulos riippui pääsääntöisesti nanoselluloosan määrästä ja liuoksen pH:sta eli happamuudesta. Lisäksi havaittiin, että nanoselluloosan yhdistäminen savipartikkeleihin tai savesta valmistettuihin geopolymeerivaahtoihin edesauttoi materiaalien erotusta käsitellystä vedestä ja paransi optimiolosuhteissa puhdistustulosta.

Tässä väitöstyössä kehitetyt puhdistuskonseptit tuottivat arvokasta tietoa orgaanisten yhdisteiden ja nanoselluloosan vuorovaikutuksesta. Tutkimus osoittaa selluloosasta saatavien nanomateriaalien ja niiden hybridirakenteiden soveltuvan mikropollutanttien vähentämiseen vesiliuoksista. Tuloksia voidaan hyödyntää kehitettäessä uusia materiaaleja erityisesti ympäristösovelluksiin.

----

Filosofian maisteri Tuula Selkälä väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa 19.2.2021. Prosessitekniikan alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Cellulose nanomaterials and their hybrid structures in the removal of aqueous micropollutants (Selluloosananomateriaalit ja niiden hybridirakenteet vesiliukoisten mikropollutanttien poistossa). Vastaväittäjänä toimii professori Aji P Mathew (Tukholman yliopisto) ja kustoksena professori Henrikki Liimatainen (Oulun yliopisto). Väitöstilaisuus pidetään klo 12 alkaen etäyhteydellä.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

FM Tuula Selkälä, puh. 050 302 7664, sähköposti: Tuula.Selkala@oulu.fi



Viestintäasiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 040 7161 387, sähköposti: Tiina.Pistokoski@oulu.fi

Kuvat

Tuula Selkälä
Tuula Selkälä
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000https://www.oulu.fi/fi

Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 19 000.

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Kahdeksan vuotta 6G-tutkimusta Oulun yliopistossa huipentuu: 6G Summit nostaa esiin 6G:n tulevaisuuden28.10.2026 06:54:00 EET | Tiedote

Oulun yliopiston 6G Flagship -tutkimusohjelma on julkaissut 6G Waves -lehden kahdennentoista ja samalla viimeisen numeron. Lehtiin on dokumentoitu, kuinka seuraavan sukupolven langattoman viestinnän tutkimus on edennyt visiosta käytännön toteutuksiin. Lehti julkistettiin ja tutkimusohjelman keskeiset saavutukset esitellään tänään Helsingissä Finlandia-talossa järjestettävässä 6G Summit -tapahtumassa.

Oulun yliopisto rakentaa ennakoivaa 6G-verkkoa yhdessä Nokian, NVIDIA:n, DNA:n, Keysightin ja MediaTekin kanssa26.10.2026 06:54:00 EET | Tiedote

Oulun yliopisto käynnistää kansainvälisen 6G-ROCKET-hankkeen, jossa kehitetään yhteyskatkokset ennakoivaa mobiiliverkkoa. Business Finlandin rahoittamassa hankkeessa ovat mukana alan keskeisistä yrityksistä Nokia, NVIDIA, DNA, Keysight ja MediaTek sekä tutkimuskumppaneina Bostonin Massachusettsin Northeastern University ja Tokion yliopisto. Hanke on osa Business Finlandin 6G Bridge -ohjelmaa.

Pikisaaren Art of Darkness -polulla kulkija voi valita itselleen sopivan valaistuksen tai pimeyden – Tutkimushanke pilotoi uutta valaistuskonseptia20.10.2026 13:30:00 EEST | Tiedote

Pikisaaren rantapolulle valmistunut valaistuspilotointi on osa Oulun yliopiston koordinoimaa kansainvälistä tutkimushanketta, jossa etsitään tapoja kehittää kulttuuriperintökohteiden pimeän ajan käyttöä ja elämyksellisyyttä hienovaraisen ja ympäristöönsä sovitetun valaistuksen avulla. Alueella liikkuvat voivat lokakuun aikana osallistua vuorovaikutteisen polkukonseptin viimeistelyyn vastaamalla käyttäjäkyselyyn.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme
World GlobeA line styled icon from Orion Icon Library.HiddenA line styled icon from Orion Icon Library.Eye