Funktionalisierte Eisenoxidpartikel
Magnetische Nanopartikel binden PFAS und Mikroplastik
PFAS lassen sich bislang nur schwer aus Wasser entfernen. Einem Forscherteam ist das nun mithilfe von magnetischen Nanopartikeln gelungen.
Ein Forschungsteam der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), des Uniklinikums Erlangen sowie des Bayerischen Landesamts für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit hat ein Verfahren entwickelt, das PFAS mithilfe funktionalisierter magnetischer Eisenoxid-Nanopartikel aus Wasser entfernt.
Die Oberfläche der Partikel wurde so angepasst, dass sie unterschiedliche PFAS binden können. Anschließend lassen sich die an die Partikel gebundenen Schadstoffe mit einem Magneten aus dem Wasser entfernen.
Nach Angaben des Forschungsteams verfolgt das Verfahren einen breiten Ansatz. Statt einzelne PFAS-Verbindungen zu adressieren, sollen die funktionalisierten Nanopartikel an unterschiedliche Anforderungen der Wasseraufbereitung angepasst werden können.
Auch fluorhaltiges Mikroplastik erfasst
Die Studie zeigt nach Angaben der Forschenden erstmals, dass sich das Verfahren nicht nur für einzelne PFAS-Moleküle, sondern auch für fluorhaltiges Mikroplastik eignet. Dieses entsteht unter anderem beim Waschen von Funktionskleidung oder kommt in Kosmetika vor.
Je nach Oberflächenfunktionalisierung weisen die Eisenoxidpartikel unterschiedliche Eigenschaften auf. Das in der Studie eingesetzte Material entfernte ein breites Spektrum an PFAS auch aus komplexen Wasserproben wie Waschlauge oder Flusswasser. Andere untersuchte Eisenoxid-Nanopartikel ließen sich nach der magnetischen Separation regenerieren und mehrfach wiederverwenden. Zudem seien die Eisenoxidpartikel technisch skalierbar und nicht toxisch.
Tests unter Praxisbedingungen
Die Forscher testeten das Verfahren an einer kontaminierten Trinkwasserquelle, an Flusswasser, an Waschwässern aus der Bodensanierung sowie an Waschwasser von Outdoor-Textilien. Dabei reduzierte das Verfahren die PFAS-Konzentration in einer belasteten Trinkwasserquelle um 87 Prozent. Nach Angaben des Forschungsteams wurde damit der in Deutschland geltende Grenzwert von 100 Nanogramm pro Liter unterschritten.
Darüber hinaus gelang es, fluorhaltiges Mikroplastik magnetisch aus den untersuchten Wasserproben zu entfernen.
