Vandens valymas
Nanotechnologijos gali būti naudojamos valyti ir apdoroti vandenį, pavyzdžiui, gaminti gėlą vandenį iš jūros vandens, taip pat užkirsti kelią aplinkos taršai ir sukurti valymo metodus, kurie padėtų mažinti vandens ir dirvos taršą.
Šiuo metu dirbtinai sukurtų nanomedžiagų taikymas vandens valymo srityje apsiriboja tuo, kad jos yra naudojamos kaip adsorbentai, filtrai, dezinfekuojančios medžiagos ir reagentai, tačiau vis daugiau požymių, kad jas bus galima naudoti plataus masto vandens valymo ir aplinkos valymo reikmėms.
Vienas nanomedžiagų potencialo šioje srityje pavyzdys yra nanoskalės nulinio valentingumo geležies kūrimas. Šią medžiagą galima naudoti požeminiam vandeniui ir pavojingoms medžiagoms valyti. Dirbtinai sukurtos nanomedžiagos pradėtos naudoti aplinkos valymo reikmėms, kai mokslininkai nustatė, kad nedidelis kiekis nanodydžio geležies dalelių gali padėti pašalinti požeminius teršalus, tokius kaip polichlorinuotas bifenilas, kuris yra toksiškas tiek žmonėms, tiek aplinkai ir gali sukelti vėžį. Taip pat nustatyta, kad geležies nanodalelės, kaip antai nanoskalės nulinio valentingumo geležis, yra veiksmingos valant įvairius vandens teršalus, kaip antai pesticidus, antipirenus, antibiotikus, chromą, arseną ir sunkiuosius metalus.
Tokia nanomedžiaga kaip nulinio valentingumo geležis turi daug savybių, dėl kurių ji yra idealus užteršto vandens sunkiųjų metalų adsorbentas, kaip antai:
- didelis santykinis paviršius ir mažas dydis;
- didelis reaktyvumas;
- gebėjimas izoliuoti sunkiuosius metalus;
- gebėjimas veikti greitai;
- geras gebėjimas jungti metalą ir
- struktūrinės savybės, kurios leidžia nanomedžiagą atkurti ir panaudoti pakartotinai.
Pavyzdys – arseno šalinimas iš vandens
Arsenas yra toksiškas pusmetalis, kuris siejamas su kelių rūšių vėžiu, taip pat su kitomis sveikatos problemomis. Požeminio vandens užteršimas arsenu yra natūralus procesas, užfiksuotas daugelyje šalių, įskaitant Argentiną, Bangladešą, Čilę, Kiniją, Indiją, Taivaną ir Tailandą, taip pat kai kuriose ES šalyse ir Jungtinėse Valstijose. Arsenas į požeminį vandenį gali pateikti įvairiai: iš natūralių telkinių, dėl kasybos, žemės ūkio ar pramoninės veiklos.
Arseno ir kitų panašių teršalų pašalinimas iš vandens mokslo bendruomenei kėlė ypač didelį susirūpinimą. Pastaraisiais metais nanoadsorbentų naudojimo arsenui iš užteršto požeminio vandens pašalinti rezultatai teikia daug vilties.