Wasserschadstoffe wie Nitrat- und Schwermetallionen können ein erhebliches Gesundheits- und Umweltproblem darstellen, wenn sie zum Beispiel übers Abwasser in die Flüsse und Seen und sogar ins Grundwasser gelangen. Um die Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen, werden in Reinigungsverfahren unter anderem Adsorber verwendet, an denen die Schadstoffe haften bleiben. Allerdings müssen die Adsorber regelmäßig kostenintensiv ausgetauscht und entsorgt werden, da sie nach der Verwendung mit den Schadstoffen belastet sind.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger, effizienter, kostengünstiger und einfach zu regenerierender Adsorber für die spezifische Entfernung von Wasserschadstoffen. Hierfür werden im Projekt organische Verbindungen auf keramische (poröse) Träger aufgebracht, die über spezielle funktionelle Gruppen Schadstoffe binden können (Adsorption). Die neuen Adsorber stellen eine Plattformtechnologie dar. Sie sind selektiv und können an verschiedene (auch neue) Schadstoffklassen angepasst oder für spezifische Abwasserzusammensetzungen designt werden.
Die funktionalisierten Adsorber binden nicht nur selektiv die Schadstoffe, sondern ermöglichen sogar die gezielte Schadstofffreigabe (Desorption) durch äußere Anregungen wie bspw. Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder pH-Wert-Änderung. Dadurch kann eine Aufkonzentrierung des Schadstoffes in ein geringes Wasservolumen und gleichzeitig eine Adsorber-Regenerierung erfolgen. Die schaltbaren Adsorber müssen nicht mehr aus dem Reinigungsprozess entfernt, transportiert und entsorgt/verbrannt werden.
Neben der Entfernung von Schadstoffen aus Abwasser, Roh- und Trinkwasser sind die Adsorption und Aufkonzentrierung von Wertstoffen aus Abwasser (gerade in Industrieprozessen), die Kreislaufführung und zero liquid discharge (abwasserfreie Produktion) weitere mögliche Anwendungsfelder dieser Plattformtechnologie.
