High-Tech-Polymere zur Dekontaminierung
Trinkwasser ist immer stärker durch synthetische organische Verbindungen kontaminiert, darunter Pestizide, Arzneimittel und endokrin wirksame Schadstoffe, die für die menschliche Gesundheit eine große Bedrohung darstellen. Aktuelle Aufbereitungsverfahren sind nicht für diese Verbindungen spezifisch und führen oft zu einer unwirksamen oder unvollständigen Wasserbehandlung. Molekular bedruckte Polymere (molecularly imprinted polymer, MIP) sind ein vielversprechendes neues Material, das mit einer Schablone verbreiteter Schadstoffe bedruckt werden kann, sodass es zur Erkennung genau dieses Schadstoffes spezifiziert wird. Ein europäisches Konsortium setzte sich zum Ziel, funktionale MIP zur selektiven und wirksamen Wasseraufbereitung herzustellen, und rief zu diesem Zweck das EU-finanzierte Projekt WATERMIM (Water treatment by molecularly imprinted materials) ins Leben. Die Wissenschaftler bestimmten zunächst mithilfe von rechnergestützter Modellierung und Hochdurchsatz-Screening die optimale MIP-Zusammensetzung für Selektivität. Anschließend wurden MIP-Nanopartikel unter Verwendung groß angelegter, kosteneffektiver Polymerisationsverfahren erstellt. Die Forscher wählten die vielversprechendsten Verfahren aus und wendeten sie an, um MIP für drei Prüfverbindungen herzustellen. Die Forscher stellten Verbundwerkstoff-Membranen her, die MIP enthielten, und untersuchten ihre Leistung bei kontinuierlichen Aufbereitungsverfahren. Die Wissenschaftler untersuchten zudem kombinierte Systeme zur Abscheidung und Zersetzung von Schadstoffen und schlossen, dass ein Zwei-Schritte-Verfahren wirksamer war als ein Ansatz, bei dem alle Vorgänge gleichzeitig stattfanden. Abschließend erforschten die Projektmitglieder die Zersetzung von Schadstoffen, um besser zu verstehen, wie die MIP-Membranen auf molekularer Ebene funktionieren. WATERMIM wird eine äußerst selektive und empfindliche Wasseraufbereitungstechnologie für gefährliche synthetische Chemikalien liefern, welche die öffentliche Gesundheit bedrohen. Die Membranen können sowohl zur Beobachtung als auch zur Erfassung verwendet werden, und es ist wahrscheinlich, dass Anwendungen für weitere Bereiche folgen werden.
Schlüsselbegriffe
Dekontaminierung, verschmutztes Wasser, synthetische organische Verbindungen, molekular bedruckte Polymere, Wasseraufbereitung
