Neue Technologie könnte Sonnenlicht zum Abbau von "ewigen Chemikalien" nutzen

Sie hoffen, dass diese Technologie in Zukunft in größerem Maßstab eingesetzt werden kann, um diese langlebigen Chemikalien zu erkennen oder aus der Umwelt zu entfernen.

In der Fachzeitschrift RSC Advances berichten die Autoren über einen Prototyp eines einfach herzustellenden Katalysators auf Kohlenstoffbasis, der zum Abbau von Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) verwendet werden könnte, einer Gruppe wasserabweisender und äußerst stabiler Chemikalien, die in Produkten von Antihaftbeschichtungen bis hin zu Make-up verwendet werden.

Da PFAS chemisch sehr stabil sind, werden sie nicht auf natürlichem Wege abgebaut und reichern sich nachweislich im Körper, in Wassersystemen, in der Nahrungskette und in der Umwelt an. Es ist nicht vollständig bekannt, welche langfristigen Auswirkungen sie auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt haben, aber einige Studien haben sie mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung gebracht.

Wissenschaftler der Universität Bath arbeiteten mit Kollegen der Universität von São Paulo (Brasilien), der Universität Edinburgh (Schottland) und der Universität Swansea (Wales) zusammen, um einen Photokatalysator auf der Grundlage von Kohlenstoffnitrit in Kombination mit einem starren mikroporösen Polymer zu entwickeln.

Das Polymer trägt dazu bei, PFAS an den Katalysator zu binden, der sie mithilfe von Licht in Kohlendioxid und Fluorid aufspaltet, eine Chemikalie, die in einigen Zahnpasten enthalten ist.

Die Erstautorin der Studie, Dr. Fernanda C. O. L. Martins, arbeitete an dem Projekt während eines sechsmonatigen Praktikums an der University of Bath im Rahmen ihres Promotionsstudiums an der Universität von São Paulo.

Sie sagte: "PFAS werden in vielen verschiedenen Produkten verwendet, von wasserdichter Kleidung bis hin zu Lippenstift, aber sie reichern sich im Laufe der Zeit im Körper und in der Umwelt an und haben toxische Auswirkungen.

"In unserem Projekt haben wir einen einfach herzustellenden Katalysator auf Kohlenstoffbasis mit einem Polymer namens PIM-1 kombiniert, um den Abbau von PFAS effizienter zu gestalten, insbesondere bei neutralem pH-Wert, der in der Umwelt natürlich vorkommt."

Die Technologie könnte nicht nur zum Abbau von PFAS eingesetzt werden, sondern auch in einem Sensor für Chemikalien, der das abgegebene Fluorid erkennt. Das Forschungsteam befindet sich derzeit noch im Prototypenstadium und sucht nun nach Industriepartnern, um die Technologie zu erweitern und zu optimieren.

Professor Frank Marken von der Fakultät für Chemie und dem Institut für Nachhaltigkeit und Klimawandel (ISCC) der Universität Bath leitete das Projekt. Er sagte: "Derzeit ist es sehr schwierig, PFAS nachzuweisen, da teure Geräte in einem Speziallabor benötigt werden.

"Wir hoffen, dass unsere Technologie in Zukunft in einem einfachen, tragbaren Sensor eingesetzt werden kann, der außerhalb des Labors verwendet werden kann, um beispielsweise festzustellen, wo es in der Umwelt höhere PFAS-Konzentrationen gibt."