Trinkwasser: Sauerstoffradikale killen Bakterien
Kohlenstoffnitrid mit Polyethylenimin kombiniert - Sonnenlicht liefert Energie für Fotokatalyse
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Trinkwasser: wird durch Sonnenlicht sauber (Foto: Petra Wiedenbrück, pixelio.de) |
Melbourne (pte004/27.10.2020/06:15) Forscher um Xiwang Zhang von der Monash University http://monash.edu haben ein neues Verfahren zur Entfernung von E.-coli-Bakterien aus verschmutztem Wasser entwickelt. Hierzu werden dünne Platten aus graphitischem Kohlenstoffnitrid, die mit dem Kunststoff Polyethylenimin (PEI) kombiniert werden, in das zu reinigende Wasser getaucht. Fällt Sonnenlicht ein, findet eine Fotokatalyse statt, bei der Sauerstoffradikale entstehen. Das sind reaktionsfreudige Moleküle, die auf Bakterien absolut tödlich wirken.
Ideale Technik für die Dritte Welt
Das Verfahren ist so effizient, dass selbst Enterococcus faecalis, ein bei Immunschwäche gefährlich wirkendes Bakterium, und andere Mikroorganismen absterben. Zudem sei es kostengünstig, weil das Material billig und Sonnenlicht umsonst zu haben ist. Es ist auch metallfrei, sodass das Wasser nicht zusätzlich gefiltert werden muss. Der Abtötungsprozess dauert 45 bis 60 Minuten. Vor allem für sonnenreiche Regionen - auch in der Dritten Welt - in denen es kein sauberes Trinkwasser gibt, könnte die Technik Wunder bewirken.
"Infektionskrankheiten, die durch Krankheitserreger im Wasser verursacht werden, bedrohen die Gesundheit von Menschen weltweit", unterstreicht Zhang. Auch andere Wissenschaftler wie Wang Da vom Institut für Verfahrenstechnik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften http://english.cas.cn/nutzen bereits die katalytischen Eigenschaften des graphitischen Kohlenstoffnitrids. Doch Zhang reichte die Wirkung nicht. Aus diesem Grund kombinierte er es mit PEI und verbesserte so den Wirkungsgrad.
99,99 Prozent der Bakterien sterben
"Wir haben festgestellt, dass das positiv geladene PEI auf graphitischem Kohlenstoffnitrid den Kontakt zwischen Fotokatalysator und Bakterien fördert", verdeutlicht Zhang. Die Mikroorganismen, deren Oberfläche negativ geladen ist, werden wie von einem Magneten angezogen. Der Effekt: Mindestens 99,99 Prozent der Bakterien werden somit unschädlich.
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