Väitös: Nanomittakaavan puukuidut poistavat lääke- ja väriainejäämiä vedestä
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.

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

Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Oulun yliopiston Mining School, Edunation Oy ja Pyhäjärven Callio ryhtyvät kehittämään kaivosalan koulutusta Pyhäsalmen kaivosalueella5.3.2021 11:05:00 EET | Tiedote
Oulun yliopiston Mining School, Edunation Oy ja Pyhäjärven Callio ovat sopineet tekevänsä koulutusyhteistyötä Pyhäsalmen kaivosalueella Pyhäjärvellä. Osapuolet tulevat hyödyntämään koulutustarkoitukseen Pyhäsalmen kaivoksen aluetta, jossa varsinainen maanalainen kaivostoiminta on päättymässä 2021 vuoden aikana. Pyhäsalmen kaivos on Euroopan syvin perusmetallikaivos (1400 m) ja sisältää yli 100 km pitkän kaivostunneliverkoston ja soveltuu erityisen hyvin kaivostekniikan ja maanalaisen rakentamisen koulutustarpeisiin. Nyt julkistetussa hankkeessa haetaan laajaa opiskelijapohjaa lukio-opiskelijoista aina yliopistotasoiseen tutkimukseen.
Sepelvaltimotauti on yleisin sydänperäisen äkkikuoleman syy myös nuorilla aikuisilla – ruumiinavauksessa löytyy usein pitkälle edennyt sydänsairaus3.3.2021 07:00:00 EET | Tiedote
Sepelvaltimotaudin ajatellaan olevan lähinnä vanhemman väestön sairaus mutta sen merkitys myös nuoremmilla ihmisillä on ymmärretty. Oulun yliopiston tutkijat selvittivät sepelvaltimotaudin yleisyyttä ja ruumiinavauslöydöksiä alle 50-vuotiailla sydänperäisen äkkikuoleman uhreilla. 44 % alle 50-vuotiaiden sydänperäisistä äkkikuolemista johtui sepelvaltimotaudista.
Reipas liikkuminen ja istumisen vähentäminen pienentävät ikääntyneiden diabetesriskiä26.2.2021 05:00:00 EET | Tiedote
Reipas liikkuminen ja paikallaanolon vähentäminen parantavat ikääntyneiden sokeriaineenvaihduntaa ja vähentävät riskiä sairastua tyypin 2 diabetekseen, vastikään julkaistu tutkimus osoittaa. Tulosten perusteella on tärkeää kannustaa myös ikääntyneitä välttämään paikallaanoloa ja lisäämään reipasta liikkumista sokeriaineenvaihdunnan tehostamiseksi.
Uusi tutkijasukupolvi tutkii muuttuvaa maailmaa ja sopeutumista muutoksiin24.2.2021 13:00:00 EET | Tiedote
EU:n rahoittama Marie Skłodowska-Curie projekti "Uutuuden legitimointi ja muutoksen johtaminen EU:ssa" antaa viidelletoista tohtorikoulutettavalle mahdollisuuden myötävaikuttaa Euroopan taloudelliseen, sosiaaliseen, poliittiseen ja teknologiseen kasvuun. Hankkeen koko on 4,3 miljoonaa euroa ja sen virallinen nimi on Legitimation of Newness and Its Impact on EU Agenda for Change (LNETN).
Naisten päivä 8.3: Naiset luovat tulevaisuuden teknologioita ja kestävämpää maailmaa24.2.2021 09:25:36 EET | Tiedote
ICT-alat tarvitsevat naisten kykyjä ja osaamista enemmän kuin koskaan. Monimuotoinen ympäristömme tarvitsee säilyäkseen uusia teknologisia ratkaisuja ja uusia osaajia. Naisten päivän 8.3. lähestyessä esittelemme tekniikan alan tutkimustyötä tekeviä ja alaa opiskelevia naisia Oulun yliopistossa.
Iltavirkut kokevat työkykynsä aamuvirkkuja heikommaksi24.2.2021 05:00:00 EET | Tiedote
Iltavirkut keski-ikäiset kokevat työkykynsä huonoksi kaksi kertaa useammin aamuvirkkuihin ikätovereihinsa verrattuna, osoittaa Pohjois-Suomen syntymäkohorttiin 1966 pohjautuva Oulun yliopiston tutkimus. Tutkimuksessa saatiin lisäksi viitteitä siitä, että iltavirkuilla miehillä riski ennenaikaiseen työkyvyttömyyseläkkeeseen voi olla kohonnut. Kyseessä on maailmanlaajuisesti ensimmäinen väestöpohjainen tutkimus, jossa on selvitetty yksilöllisen kronotyypin yhteyttä työkykyyn ja työkyvyttömyyseläkkeelle jäämiseen.
Väitös: Tulostettavaan elektroniikkaan uusia painomenetelmiä23.2.2021 07:00:00 EET | Tiedote
Diplomi-insinööri Pauliina Vilmi tutki väitöstyössään, kuinka painomenetelmiä voidaan soveltaa optiikan ja elektroniikan komponenttien valmistukseen.
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