Żyjemy w czasie dynamicznego rozwoju nanotechnologii. Ubocznym skutkiem ich upowszechniania jest przedostawanie się do środowiska coraz większych ilości struktur o nanometrowych rozmiarach. Wiele z nich stanowi zagrożenie dla człowieka. Nanorurki węglowe mogą mieć długość zbliżoną do rozmiarów komórki – kilkanaście mikrometrów – przy średnicy zaledwie kilku nanometrów. Takie obiekty działają jak igła i trudno usunąć je z organizmu. Równie groźne są nanostruktury o kulistym kształcie, wykonane z niebezpiecznych substancji, np. drobiny kadmowo-selenowe. Stosowane obecnie sposoby mechanicznego i chemicznego oczyszczania ścieków nie eliminują nanozanieczyszczeń, a metody laboratoryjne sprawdzają się tylko przy niewielkich objętościach płynów.
Nowatorski proces oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń o nanometrowych rozmiarach został opracowany w Instytucie Chemii Fizycznej PAN. Metoda, przeznaczona do zastosowań w skali przemysłowej, pozwala łatwo i tanio usuwać niebezpieczne zanieczyszczenia ze ścieków, a te cenne, jak nanodrobiny złota, odzyskiwać. – Rozwiązanie okazało się tak proste, tanie i efektywne, że chronimy je już czterema patentami – podkreśla prof. dr hab. Robert Hołyst, dyrektor do spraw naukowych IChF PAN.
Opracowanie metody trwało pięć lat. Polega ona na dodawaniu do zanieczyszczonego roztworu dwóch substancji: pierwszej, substancji powierzchniowo czynnej, np. mydła i drugiej, nieszkodliwego dla środowiska i taniego polimeru, np. poliglikolu etylenowego. - Jeśli odpowiednio dobierzemy stężenia, wszystkie drobne zanieczyszczenia zbiorą się w wierzchniej, pływającej warstwie o konsystencji rzadkiego mydła, pod którą znajduje się czysta woda z łatwym do odzyskania polimerem – mówi doc. dr hab. Marcin Fiałkowski z IChF PAN. Wierzchnią warstwę zawierającą nanodrobiny można w prosty sposób zebrać metodami mechanicznymi, a następnie zutylizować lub przetworzyć w celu odzyskania zawartych w niej substancji.
Przy zastosowaniach na skalę przemysłową istotne znaczenie ma fakt, że po zakończeniu procesu polimer pozostaje w wodzie, skąd można go niemal w całości odzyskać. Jedyną zużywaną substancją jest mydło, w którym zostają zamknięte nanozanieczyszczenia.
Opracowana w Instytucie Chemii Fizycznej PAN metoda nadaje się nie tylko do oczyszczania ścieków, ale także do produkcji materiałów kompozytowych zawierających domieszki złota, platyny, srebra, półprzewodników, nanorurek węglowych itp. Materiały tego typu znajdują zastosowanie przy budowie ogniw słonecznych oraz w różnego rodzaju katalizatorach, np. samochodowych.
pg