Nanoporöser Filter bindet PFAS effizient
BAM entwickelt Filter gegen PFAS
Ein Team der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat ein Filtermaterial entwickelt, das per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) aus Abwässern entfernen kann. Diese sogenannten Ewigkeitschemikalien gelten aufgrund ihrer Beständigkeit als Umweltproblem.
Das neue Material basiert auf kovalenten organischen Gerüststrukturen (Covalent Organic Frameworks, COFs), die durch Mahlen in einer Kugelmühle entstehen. Dabei werden Pulver, ein Tropfen Lösungsmittel und Stahlkugeln in einem speziellen Mahlbecher kombiniert. »Die schnellen, wiederholten Stöße der Kugeln übertragen mechanische Energie direkt auf die Feststoffe. Dadurch entstehen gezielt Defekte und die Partikel werden verkleinert«, erklärt BAM-Forscherin Franziska Emmerling. So werde die Reaktivität erhöht und die Bildung neuer chemischer Verbindungen ermöglicht.
Echtzeitbeobachtung am DESY
Die Entstehung der COF-Strukturen wurde am Forschungszentrum DESY in Hamburg mit der Röntgenlichtquelle PETRA III untersucht. Während des Mahlprozesses durchleuchtete ein Röntgenstrahl den Reaktionsinhalt im Zehn-Sekunden-Takt, sodass die Umwandlung der Ausgangsstoffe in die neuen Gerüststrukturen live verfolgt werden konnte.
Anwendung in der Abwasserbehandlung
Das Filtermaterial weist Poren in Nanogröße auf, in denen PFAS-Moleküle haften bleiben können. Studien und Modellierungen zeigen, dass die Oberfläche der COFs eine hohe Bindungsfähigkeit für PFAS besitzt. Da das Material ohne Schwermetalle auskommt, gilt es als besonders umweltfreundlich.
Zukünftig könnten die Filter direkt in industriellen Kläranlagen eingesetzt werden, um PFAS-haltige Abwässer bereits an der Quelle zu reinigen.
Jobangebote+ passend zum Thema
Lesen Sie mehr zum Thema
