Innovativer Schwamm fängt giftiges Chrom ein
Entwicklung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne braucht nur Licht
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So sehen die Schwämme für den Chromeinfang aus (Foto: Alain Herzog, epfl.ch) |
Lausanne (pte026/07.05.2020/12:30) Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne http://epfl.ch (EPFL) entfernen mit einem neuartigen Schwamm hochgiftiges sechswertiges Chrom aus Trinkwasser. Dabei handelt es sich um eine metallorganische Gerüstverbindung aus Metallpartikeln (MOFs), die von organischen Molekülen zusammengehalten werden. Sie sind porös wie ein Schwamm. Die Größe der Poren lässt sich exakt einstellen.
Riesige innere Oberfläche
"Die Entwicklung von energieeffizienten Prozessen zur schnellen Entfernung von Verunreinigungen im Wasser spielt eine bedeutende Rolle in unseren Bemühungen, die Gesundheit der Menschen und die Umwelt zu schützen", so EPFL-Forschungsleiterin Wendy Queen. MOFs haben aufgrund ihrer Porosität eine riesige innere Oberfläche. Ein Gramm kommt auf die Größe eines Fußballfeldes. Die Substanzen, die aus dem Wasser oder einem anderen Lösungsmittel entfernt werden sollen, gelangen durch die Poren in das Innere des Schwamms. Dort werden sie festgehalten, adsorbiert.
Das Team hat bereits früher gezeigt, dass es möglich ist, gelöste Stoffe mit MOFs herauszufiltern, etwa Gold, Quecksilber oder Blei. Jetzt gelang dies auch mit sechswertigem Chrom. Ein Gramm des neuartigen Schwamms kann 208 Milligramm Chron aufnehmen. Wenn man den gesättigten Schwamm mit Licht bestrahlt, verwandelt sich das sechswertige Chrom in nahezu ungefährliches dreiwertiges. Bei Gold ist die Ausbeute noch größer. Ein Gramm MOF bindet ein Gramm des Edelmetalls.
Kostengünstige Herstellung
Die Herstellung des Schwamms kostet nur 15 Schweizer Franken (rund 14,25 Euro) pro Kilogramm. Er wird in kleinen Teilen in das verseuchte Wasser gegeben und herumgeschleudert. Dabei nimmt er die Giftstoffe auf. Im nächsten Schritt geht es darum, das Verfahren so zu modifizieren, dass es auch außerhalb des Labors eingesetzt werden kann.
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