La Graduate Student Governance Association (GSGA) a nommé Changseok Han, candidat au doctorat en génie de l'environnement, lauréat du prix 2014 des étudiants diplômés de l'Université de Cincinnati pour une bourse exemplaire dans le domaine des sciences physiques.

En reconnaissance du prix, Han recevra un prix en argent, une plaque et un certificat lors de la cérémonie de reconnaissance de l'ensemble de l'université le dimanche, 6 avril 2014.

Han est reconnu pour sa capacité démontrée, l'ambition et le dévouement à effectuer une recherche de haute qualité. Un seul prix est décerné chaque année dans le domaine des sciences physiques et du génie.

Les études doctorales de Han portent sur le développement et l'application de deux nanomatériaux différents. Un matériau est conçu pour surveiller les contaminants de l'eau de préoccupation émergente, et un autre est conçu pour les décomposer.

"L'incidence spatiale et temporelle croissante des proliférations d'algues nuisibles aux cyanobactéries (Cyano-HAB) dans les estuaires d'eau douce du monde entier est devenue une préoccupation croissante au sein de la communauté scientifique, " explique Han. " L'Ohio a également vu le problème dans diverses eaux de surface, y compris le lac Érié, la rivière Ohio, et plusieurs autres lacs de l'Ohio."

Han dit que la présence de cyanotoxines nocives provenant des cyano-HAB à des concentrations élevées dans les sources d'eau potable est une menace sérieuse pour la santé des humains et de la faune. D'autres contaminants tels que les produits pharmaceutiques et les pesticides ont attiré beaucoup d'attention en raison de leurs effets indésirables (par exemple, féminisation des poissons et de la faune, perturbation endocrinienne, et problèmes de croissance).

« Pour protéger la santé des humains, il y a deux approches. Une approche est la dégradation des toxines, et l'autre contrôle les toxines dans les sources d'eau potable. Développer des capteurs très sélectifs et réactifs pour surveiller ces toxines est un des enjeux majeurs pour évaluer les risques sanitaires associés, " at-il dit. " En plus de développer un tel biocapteur, le développement de technologies fiables pour décomposer ces composés dans les sources d'approvisionnement en eau potable est d'un grand intérêt."

Comme première partie du travail de Han, le développement interdisciplinaire et collaboratif d'un biocapteur à base de nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) pour la surveillance d'une cyanotoxine microcystine-LR (MC-LR) a été réalisé. Comme deuxième partie, la décomposition de ces contaminants préoccupants par des processus d'oxydation avancés basés sur la photocatalyse au dioxyde de titane (TiO2) utilisant un photocatalyseur TiO2 activé par la lumière UV/visible (solaire) a été étudiée.

En d'autres termes, L'étude de Han couvre le développement de technologies fiables à la fois pour surveiller ces contaminants de l'eau préoccupants et pour les détruire dans l'eau pour la protection de la santé publique.

Selon Han, par les études, de nouveaux nanomatériaux dotés de structures et de fonctionnalités uniques ont été développés et appliqués pour la surveillance et l'assainissement de l'environnement, avec l'interprétation des résultats fournissant :

1. Approches innovantes pour développer des capteurs pour la détection de MC-LR qui incluent de nouveaux aspects de la fonctionnalisation des nanotubes de carbone (CNT) et l'incorporation d'anticorps spécifiques de conjugaison pour la sélectivité MC-LR,
2. Évaluation significative du capteur pour la détection de MC-LR dans l'eau,
3. De nouvelles approches pour contrôler la nanostructure du TiO2 et pour améliorer l'activité photocatalytique du TiO2 sous un éclairage à la fois solaire et visible,
4. Une meilleure compréhension du devenir des cyanotoxines et d'autres contaminants de l'eau préoccupants grâce à la nouvelle nanotechnologie photocatalytique à base de TiO2, et
5. Nouvelles méthodologies pour développer des nanosystèmes pour d'importantes applications liées à l'environnement et à la santé.

Han dit que ses études de doctorat peuvent fournir des connaissances fondamentales pour développer des biocapteurs électrochimiques pour surveiller une microcystine et pour développer des photocatalyseurs TiO2 nanostructurés activés par la lumière visible pour le traitement et la réutilisation de l'eau. "Ces études peuvent conduire à développer différents biocapteurs pour détecter différentes cyanotoxines ainsi qu'à améliorer la sélectivité et la spécificité des capteurs. Les photocatalyseurs TiO2 nouvellement développés pourraient être appliqués pour un véritable traitement de l'eau à l'aide de la lumière solaire naturelle."

Il dit que ses futurs travaux se concentreront sur une recherche approfondie pour développer divers nanomatériaux intelligents pour le traitement des contaminants de l'eau de préoccupation émergente tels que les cyanotoxines, médicaments, et les pesticides dans les systèmes aquatiques d'eau douce. "Un effort important sera consacré à divers procédés de traitement nouveaux et efficaces pour purifier l'eau contaminée par ces toxines à la fois dans les procédés techniques et in situ dans les systèmes aquatiques, ", a-t-il déclaré. "Je voudrais également poursuivre les recherches sur la récupération des nutriments, en particulier le phosphate et l'azote, entrée de sources non ponctuelles, qui sont cruciales pour l'eutrophisation entraînant l'apparition de proliférations d'algues massives dans les eaux de surface. »