Sie entwickeln eine Methode, mit der sich Verunreinigungen aus Wasser mit schwimmenden Nanopartikeln entfernen lassen.

Madrid, 30. Juni (EFE). – Ein Team des Madrider Instituts für Materialwissenschaften (ICMM-CSIC) hat eine Methode zur Dekontaminierung von Wasser entwickelt, die auf der Verwendung von Nanopartikeln basiert, die Schadstoffe adsorbieren und nach dem Prozess auf einfache Weise zurückgewinnen können.

„Das Vorhandensein von Verunreinigungen in wässrigen Medien ist ein Problem, mit dem sich die heutige Gesellschaft und Industrie auseinandersetzen muss“, sagte Javier Pérez-Carvajal, Forscher am ICMM-CSIC und einer der Entwickler dieser neuen Formel, wie das CSIC in einer Pressemitteilung berichtete.

Derzeit werden verschiedene Methoden zur Dekontamination von Wasser mit Nanopartikeln eingesetzt. Dabei ist die Entfernung oder Rückgewinnung der Partikel entscheidend , um deren Freisetzung in die Umwelt zu verhindern. Aufgrund ihrer Nanogröße können sie sich jedoch nur schwer absetzen und zurückgewinnen oder durch herkömmliche Verfahren zurückgehalten werden.

„Die verwendeten Methoden beinhalten Rückgewinnungs- oder Filterprozesse, deren Kosten umso höher sind, je kleiner die Schadstoffe sind“, erklärt Pilar Aranda, Forscherin am ICMM-CSIC und auch Entwicklerin der neuen Methode.

Die Lösung des Teams besteht in der Verwendung von Nano- und Mikrokristallpartikeln eines MOF-Netzwerks (ein Akronym für eine Art Material, das organische Moleküle mit Metallatomen kombiniert) mit vielen Poren von nur wenigen Nanometern (einem Millionstel Millimeter) Größe, die organische Verunreinigungen aus dem Wasser abfangen.

„Diese Partikel interagieren miteinander und bilden Mikroobjekte , die dazu neigen, auf der Wasseroberfläche zu schwimmen, sodass sie leicht entfernt werden können, sobald sie ihre Funktion erfüllt haben“, erklärte Pérez-Carvajal.

Im Gegensatz zu diesem Verfahren nutzen herkömmliche Methoden physikalische Eigenschaften, um Nanopartikel vom Wasser zu trennen. Dazu gehören etwa die Zentrifugation, bei der die Zentrifugalkraft zur Beschleunigung ihrer Sedimentation eingesetzt wird, oder die Ultrafiltration, bei der Wasser durch Membranen gepumpt wird, die Nanopartikel einfangen, die größer sind als die Poren dieser Schichten. In diesen Fällen ist jedoch eine externe Energiequelle erforderlich.

„Traditionell ist für die Rückgewinnung von Nanopartikeln aus der Umwelt ein hoher Energieaufwand erforderlich. Obwohl sie organische Schadstoffe sehr effizient entfernen, kann ihre Entfernung problematisch sein oder den Einsatz zu kostspieliger Verfahren erfordern“, erklärt Aranda.

Diese neue Entwicklung sei nachhaltig, weil sie „ die Kosten für die Rückgewinnung adsorbierender Mikro- und Nanopartikel senkt , da keine Zentrifugensysteme oder andere gängige Methoden erforderlich sind, und außerdem die Bildung von Schlamm verhindert“, fügte der Forscher hinzu.

Das CSIC berichtete, dass für diese Technologie bereits ein vorrangiges europäisches Patent erteilt wurde und sie für Labordemonstrationen zur Verfügung steht.

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