Die Reinigung von kontaminierten Trinkwasser ist auch weiterhin ein wichtiges Thema in Anbetracht der Tatsache, dass auch weiterhin weltweit etwa eine Milliarde Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser haben. Forscher der Rutgers University haben nun kleine, leuchtende Kristalle entwickelt, die Schwermetalle in Wasser sowohl entdecken als auch binden können. Die kristallinen Strukturen könnten in Zukunft genutzt werden, um verunreinigtes Trinkwasser zu reinigen – etwa in Orten wie Flint in den Vereinigten Staaten, wo es einen Skandal rund um die Wasservorräte gab.


Bild: Rutgers University
Bild: Rutgers University

Kristalle binden Schwermetalle

Die Kristalle funktionieren quasi wie eine Art Falle für Stoffe wie Quecksilber oder Blei. Bei den von dem Team entwickelten kristallinen Strukturen handelt es sich um sogenannte „luminescent metal-organic frameworks“ – kurz LMOFs. „Knowing the crystal structures is one of the most important aspects of our research. You need those in order to perform subsequent characterizations and to understand the properties of these materials., erklärte Jing Li, Professorin für Chemie an der Rutgers University.

Die Forscher untersuchten die Wirkung der Kristalle unter leistungsstarken Röntgengeräten und fanden heraus, dass ihre Struktur einem Gitter aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Sauerstoff-, Stickstoff- und Zinkatomen ähnelten, das Schwermetalle erst in große Zwischenräume aufnimmt und diese dort bindet.


Leuchtfähigkeit gibt Auskunft über die Stärke der Kontaminierung

Die Kristalle weisen außerdem eine fluoreszierende Komponente auf. Die Lichtentwicklung nimmt ab, wenn mehr Schwermetalle von den Kristallen gebunden werden. So kann die Intensität der Kontaminierung visuell überprüft werden. Die Kristalle bildeten in den Tests der Forscher stärkere Bindungen zu Metallen wie Blei und Quecksilber, während harmlosere Metalle wie Magnesium und Calcium eher im Trinkwasser verbleiben.

Nach Angaben der Forscher können die Kristalle bis zu drei Mal gereinigt und wiederverwendet werden. Durch weitere Forschung wolle man jedoch LMOFs entwickeln, die öfter verwendet und so auch in Wasserfiltern zum Einsatz kommen können.

These filters could be used for capture on a larger scale. These are promising results, but we have a long way to go„, so Li weiter.

via NewAtlas

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