Technologia pozwalająca skutecznie usuwać toksyczne metale z wody
Rtęć (Hg), srebro (Ag) i arszenik to naturalne pierwiastki występujące w śladowych ilościach w glebie, skałach i atmosferze. Są one także obecne w niektórych ściekach przemysłowych. Gdy przedostaną się do cieków wodnych, mogą wyrządzać poważne szkody. Ze zjawiskiem tym wiążą się poważne problemy dotyczące zdrowia publicznego na całym świecie, brak jest jednak skutecznych metod wykrywania takich substancji. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt HY-REM ("Metal-containing hybrid materials for water remediation from trace heavy metals"), aby zająć się tym zagadnieniem. Opracowano innowacyjne, niedrogie i szybko działające urządzenia o dużej selektywności i powinowactwie. Zastosowano pojedyncze lub połączone nanomateriały – nowe kompleksy krzemu, tlenu i wodoru (poliedryczne oktasilseskwioksany, POSS) oraz nanocząsteczki metali. Zsyntezowano i scharakteryzowano szereg hybrydowych materiałów kompozytowych. Zoptymalizowano wytwarzanie POSS, aby uzyskać kompozyty o wąskim rozmieszczeniu rozmiarów porów, co zwiększa selektywność porów względem określonych wielkości jonów. W tym w kompozytach POSS uzyskano ponadto jednorodne rozmieszczenie funkcjonalizowanych grup tworzących reaktywne miejsca wiążące jony metali. Krzemionka z przyłączonymi grupami silanów skutecznie i szybko usuwa rtęć z wody o dużym zakresie wartości Ph i stężeń Hg. Materiały hybrydowe POSS o rożnych grupach funkcjonalnych wykazały się także polepszonym ładowaniem rtęci. Ponadto, krzemionka z unieruchomionymi nanocząsteczkami Ag usuwała nieorganiczną rtęć z roztworu wody w temperaturze pokojowej. Towarzyszyła temu zmiana barwy, która może potencjalnie przydać się jako łatwa metoda odczytywania wyników. Grupy silanów w krzemionce wykazały się dużym potencjałem w zakresie szybkiego i skutecznego usuwania promieniotwórczego srebra, głównej substancji zanieczyszczającej w odpadach jądrowych. Uczestnicy projektu HY-REM przygotowali zoptymalizowaną metodę wytwarzania krzemionkowych kompozytów zawierających nowe nanomateriały nadające się do produkcji skutecznych urządzeń do filtrowania wody. W kontekście rosnących obaw co do zanieczyszczenia metalami ciężkimi i promieniotwórczym srebrem, technologia HY-REM ma szansę znacząco przyczynić się do poprawy zdrowia publicznego i stanu środowiska.
