Vízkezelés
A nanotechnológia használható vízkezelésre és víztisztításra, például édesvíz előállítására tengervízből, a környezetszennyezés megelőzésére, valamint kármentesítési technikák létrehozásához a víz és a talaj szennyezettségének csökkentésére.
Bár a mesterséges nanoanyagok alkalmazása a vízkezelésben jelenleg főleg az adszorbensként, szűrőként, fertőtlenítőszerekként és reaktív szerként történő használatra korlátozódik, egyre ígéretesebbnek tűnnek a vízkezelés és a környezeti kármentesítés teljes egészében.
Egy példa a nanoanyagok lehetőségeire ezen a területen a nanoméretű zéróvegyértékű vas kifejlesztése. Ez az anyag használható a talajvíz, valamint a veszélyes hulladékok kezelésére. A mesterséges nanoanyagoknak a környezet megtisztítására történő alkalmazása akkor kezdődött, amikor a kutatók felfedezték, hogy kis mennyiségű nanoméretű részecske a poliklórozott bifenilekhez (PCB-k) hasonlóan képes a talajvízben levő olyan szennyező anyagok eltávolítására, amelyekről tudjuk, hogy toxikusak az emberekre és a környezetre nézve, és valószínűleg rákbetegséget okoznak. A vas nanorészecskék, mint például a zéróvegyértékű vas szintén hatékonynak bizonyultak számos vízszennyező anyag kezelésében, ilyenek például a növényvédő szerek, az égésgátló anyagok, az antibiotikumok, a króm, az arzén és a nehézfémek.
Egy nanoanyag, mint például a nanoméretű zéróvegyértékű vas, sok olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek a szennyezett vízben található nehézfémek ideális adszorbensévé teszik; beleértve a következő tulajdonságokat:
- nagy fajlagos felület és kis méret;
- nagy reakcióképesség;
- a nehézfémek izolálásának a képessége;
- gyors hatás;
- jó fémmegkötő kapacitás
- szerkezeti jellemzők, amelyek lehetővé teszik a nanoanyag regenerálását és újrahasználatát.
Példa: Az arzén eltávolítása a vízből
Az arzén egy mérgező félfém, amely számos rákbetegséggel, valamint egyéb egészségügyi kérdésekkel hozható összefüggésbe. A talajvíz arzénszennyezettsége természetes módon fordul elő a környezetben és sok országban beszámoltak róla, beleértve Argentínában, Bangladesben, Chilében, Kínában, Indiában, Tajvanban és Thaiföldön, valamint néhány EU országban és az Egyesült Államokban is. Az arzén sok különféle módon kerülhet a talajvízbe, például természetes lerakódásokból, bányászatból, mezőgazdaságból vagy ipari tevékenységekből.
Az arzén és hasonló szennyező anyagok vízből történő eltávolítása a tudományos közösséget különösen foglalkoztatja. A nanoadszorbensek alkalmazása az arzén szennyezett talajvízből történő eltávolítására az elmúlt években nagyon ígéretes eredményeket hozott.