Opracowana przez estońskich naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Tallinnie metoda wykorzystująca aerożele organiczne pozwala usuwać pozostałości leków ze ścieków - informuje pismo "Chemical Engineering Journal”.
Aby wytworzyć wysoce porowaty aerożel z organicznego żelu, zespół doktora Mihkela Koela zastosował proces ekstrakcji dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym. Dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym jest płynny, podczas gdy typowych warunkach jest albo ciałem stałym, albo gazem. Gdy zawarty w żelu fenolowym dwutlenek węgla przechodzi w stan gazowy, powstaje aerożel - materiał wyjątkowo lekki i porowaty, słabo przewodzący ciepło i prąd elektryczny.
Doktor Mihkel Koel prowadzi badania dotyczące wdrażania zasad chemii bezodpadowej – tak zwanej „zielonej chemii”. Aerożele otrzymywane są ze związków fenolowych pochodzących z miejscowych łupków bitumicznych (dzięki swoim łupkom bitumicznym Estonia jest krajem energetycznie niezależnym). Ze względu na specyficzność związków otrzymywanych z estońskiego surowca, reakcja zachodzi szybko i w temperaturze pokojowej, wcześniej produkcja aerożelu wymagało ogrzewania w temperaturze nawet 100 stopni Celsjusza przez dłuższy czas.
Dzięki domieszce metali (żelaza, miedzi, kobaltu i niklu) aerożel staje się znakomitym nośnikiem katalizatora, który może być użyty np. do oczyszczania ścieków. Najlepsze wyniki uzyskano przy użyciu niklu. Ponieważ aerożel jest materiałem wysoce porowatym, o dużej powierzchni właściwej, jest dobrze znany ze swoich doskonałych właściwości adsorbujących (szczególnie ważnych w przypadku katalizatora).
Przy użyciu tego katalizatora naukowcom z Tallina udało się metodą fotokatalityczną usunąć ze ścieków antybakteryjny trimetoprim, który stosuje się w leczeniu infekcji nerek. Do tej pory metody oczyszczanie wody z odpadów farmaceutycznych były niezwykle skomplikowane i niezbyt skuteczne.
Współpracując z kolegami z uniwersytetu w Tartu, zespół Mihkela Koela bada również przydatność aerożelu krzemionkowego, celulozowego oraz węglowego. Ten ostatni wytwarzany jest w wysokiej temperaturze dzięki pirolizie aerożelu organicznego - przez ogrzewanie do 700-800 stopni Celsjusza bez dostępu powietrza. Aerożele węglowe domieszkowane metalami wykazują bardzo dobre właściwości katalityczne w przypadku elektrolizy – mogą posłużyć na przykład do niskotemperaturowych ogniw paliwowych.(PAP)
Autor: Paweł Wernicki
pmw/ agt/
