Úprava vody
Nanotechnológiu je možné použiť na úpravu a čistenie vody, ako napríklad pri výrobe pitnej vody z morskej vody, prevencii znečistenia životného prostredia a vytváraní techník obnovy s cieľom znížiť znečistenie vody a pôdy.
Aj keď je uplatňovanie umelo vyrobených nanomateriálov pri úprave vody v súčasnosti obmedzené najmä na ich použitie ako adsorbentov, filtrov, dezinfekčných prostriedkov a reaktivačných činidiel, čoraz viac sa ukazujú ako sľubné pre plný rozsah úpravy vody a sanáciu životného prostredia.
Jedným príkladom potenciálu nanomateriálov v tejto oblasti je vývoj nulavalentného železa na nanoúrovni. Tento materiál je možné použiť pri úprave podzemných vôd a nebezpečného odpadu. Použitie umelo vyrobených nanomateriálov na účely čistenia životného prostredia začalo, keď výskumníci zistili, že malé množstvo železných častíc nanoveľkosti dokáže odstrániť znečisťujúce látky z podzemnej vody, ako napríklad polychlórované bifenyly (PCB), o ktorých sa vie, že sú toxické pre ľudí aj životné prostredie a môžu spôsobovať rakovinu. Nanočastice železa, ako napríklad nulavalentné železo na nanoúrovni sa preukázali ako účinné aj pri úprave mnohých látok znečisťujúcich vodu, ako sú pesticídy, spomaľovače horenia, antibiotiká, chróm, arzén a ťažké kovy.
Nanomateriál ako nulavalentné železo na nanoúrovni má mnoho vlastností, vďaka ktorým je ideálnym adsorbentom ťažkých kovov v znečistenej vode vrátane:
- veľkej relatívnej plochy a malej veľkosti,
- vysokej reaktivity,
- schopnosti izolovať ťažké kovy,
- schopnosti pracovať rýchlo,
- dobrej kapacity viazať kovy a
- štrukturálnych vlastností, ktoré umožňujú obnovu a opätovné využitie nanomateriálu.
Príklad: Odstránenie arzénu z vody
Arzén je toxický polokov, ktorý sa spája s mnohými typmi rakoviny, ako aj s ďalšími zdravotnými problémami. K znečisteniu odpadovej vody arzénom dochádza prirodzene a bolo hlásené v mnohých krajinách vrátane Argentíny, Bangladéša, Čile, Číny, Indie, Taiwanu a Thajska, ako aj v niektorých krajinách EÚ a Spojených štátov. Arzén sa môže dostať do podzemnej vody mnohými spôsobmi, ako napríklad prostredníctvom prírodných ložísk, ťažby, poľnohospodárstva alebo priemyselnej činnosti.
Odstránenie arzénu a ďalších podobných znečisťujúcich látok z vody vzbudzuje mimoriadnu pozornosť vedeckej obce. Použitie nanoadsorbentov na odstránenie arzénu zo znečistenej podzemnej vody preukázalo v posledných rokoch veľmi sľubné výsledky.