Materialwissenschaft: Molekularsieb saugt Schwermetalle auf
Wissenschaftler in den USA haben ein Gel entwickelt, das Schwermetalle aufnimmt. Damit ließe sich beispielsweise giftiges Quecksilber hoch effektiv aus Wasser entfernen.
Bei der Herstellung des Gels ging die Arbeitsgruppe von Mercouri Kanatzidis von der Northwestern University in Evanston von so genannten Zeolithen aus – Verbindungen aus Aluminium, Silizium und Sauerstoff, die auf Grund ihrer porösen Struktur verschiedene Stoffe aufnehmen können und daher als Molekularsiebe eingesetzt werden. Diese Zeolithe absorbieren allerdings bevorzugt kleine Metallatome wie Magnesium oder Zink. Bei Schwermetallen versagen sie.
Die Forscher ersetzten in dem Gel den Sauerstoff mit anderen Elementen aus derselben Gruppe des Periodensystems, der Chalkogene, wie Schwefel oder Selen. Anschließend testeten sie ihren Filter mit einer quecksilberhaltigen Lösung. Ergebnis: Der Quecksilber-Gehalt sank von 645 ppm (parts per million) auf 0,04 ppm.
Mit welchem Mechanismus das Schwermetall aus dem Wasser entfernt wird, ist den Forschern noch unklar. Entscheidend dürfte die riesige Oberfläche des Gels sein, die wie ein Schwamm wirkt: In einem Kubikzentimeter verbirgt sich nach Angabe von Kanatzidis eine Fläche von 1500 Quadratmetern.
Einem Einsatz in der Wasseraufbereitung steht jedoch noch der hohe Preis des Filters entgegen: Er enthält Platin. Die Forscher versuchen nun Gele zu kreieren, die weniger von dem teuren Edelmetall enthalten. (aj)
Bei der Herstellung des Gels ging die Arbeitsgruppe von Mercouri Kanatzidis von der Northwestern University in Evanston von so genannten Zeolithen aus – Verbindungen aus Aluminium, Silizium und Sauerstoff, die auf Grund ihrer porösen Struktur verschiedene Stoffe aufnehmen können und daher als Molekularsiebe eingesetzt werden. Diese Zeolithe absorbieren allerdings bevorzugt kleine Metallatome wie Magnesium oder Zink. Bei Schwermetallen versagen sie.
Die Forscher ersetzten in dem Gel den Sauerstoff mit anderen Elementen aus derselben Gruppe des Periodensystems, der Chalkogene, wie Schwefel oder Selen. Anschließend testeten sie ihren Filter mit einer quecksilberhaltigen Lösung. Ergebnis: Der Quecksilber-Gehalt sank von 645 ppm (parts per million) auf 0,04 ppm.
Mit welchem Mechanismus das Schwermetall aus dem Wasser entfernt wird, ist den Forschern noch unklar. Entscheidend dürfte die riesige Oberfläche des Gels sein, die wie ein Schwamm wirkt: In einem Kubikzentimeter verbirgt sich nach Angabe von Kanatzidis eine Fläche von 1500 Quadratmetern.
Einem Einsatz in der Wasseraufbereitung steht jedoch noch der hohe Preis des Filters entgegen: Er enthält Platin. Die Forscher versuchen nun Gele zu kreieren, die weniger von dem teuren Edelmetall enthalten. (aj)
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