Veekäitlus
Nanotehnoloogiaga saab vett töödelda ja puhastada, näiteks merevee magestamisel, keskkonnareostuse ennetamisel ning vee- ja pinnasesaaste kõrvaldamisel.
Kuigi veekäitluses kasutatakse tehisnanomaterjale praegu peamiselt adsorbentide, filtermaterjali, desinfitseerimisvahendite ja reagentidena, lisandub pidevalt nende kasutusalasid täiemahulises veekäitluses ja keskkonnaseisundi parandamisel.
Üks näide nanomaterjalide potentsiaalist selles valdkonnas on nanomõõtmetega nullvalentse raua väljatöötamine. Selle materjaliga saab puhastada põhjavett ja käidelda ohtlikke jäätmeid. Tehisnanomaterjalide kasutamine keskkonna puhastamisel algas, kui teadlased avastasid, et väike kogus nanosuurusega rauaosakesi eemaldab põhjaveest sellised saasteained nagu polüklooritud bifenüülid (PCB), mis on teadaolevalt toksilised nii inimestele kui ka keskkonnale ja põhjustavad tõenäoliselt ka vähki. Leiti ka, et sellised nanoosakesed nagu nanomõõtmetega nullvalentne raud eemaldavad tõhusalt mitmesuguseid veesaasteaineid, näiteks pestitsiide, leegiaeglusteid, antibiootikume, kroomi, arseeni ja raskmetalle.
Nanomaterjalil, näiteks nanomõõtmetega nullvalentsel raual, on palju omadusi, mis teevad sellest reostunud vees ideaalse raskemetallide adsorbendi, näiteks järgmised:
- suur eripindala ja osakeste väike suurus;
- suur reaktiivsus;
- omadus isoleerida raskmetalle;
- kiire toime;
- hea metallisiduvus;
- struktuuriomadused, mis võimaldavad nanomaterjali regenereerida ja taaskasutada.
Näide: arseeni eemaldamine veest
Arseen on toksiline poolmetall, mida on seostatud mitme vähktõve ja muude terviseprobleemidega. Põhjavesi võib saastuda arseeniga looduslikult, mida on esinenud paljudes riikides, näiteks Argentinas, Bangladeshis, Tšiilis, Hiinas, Indias, Taiwanis ja Tais, samuti mõnes Euroopa Liidu liikmesriigis ja USAs. Arseen võib sattuda põhjavette mitmeti, näiteks looduslikest arseenimineraalidest, kaevandamisel, põllumajandusest või tööstustegevusest.
Arseeni ja sarnaste saasteainete veest eemaldamine on olnud teadusringkondade erilise tähelepanu all. Nanoadsorbentide kasutamine reostunud põhjaveest arseeni eemaldamiseks on andnud viimastel aastatel väga paljulubavaid tulemusi.