Olomoučtí vědci společně s dalšími odborníky vyvinuli levný, účinný a recyklovatelný nanomateriál, který dokáže ve vodě odhalit a zlikvidovat těžké kovy, zejména kadmium a olovo. Vědci považují technologii za tak nadějnou, že rovnou podali žádost o patentovou ochranu.
Olomoučtí vědci nanomateriálem odhalují těžké kovy ve vodě. Stačí jim k tomu papír
Badatelé reagují na problém kontaminace odpadních vod průmyslovou činností, a to zejména olovem, kadmiem a rtutí, které se řadí mezi nejtoxičtější těžké kovy. Podle zástupců CATRIN je důležité mít k dispozici levnou technologii, která dokáže tyto vysoce škodlivé látky ve vodě odhalit i v malém množství a současně je elegantně a rychle odstranit.
„Nově vyvinutý materiál dokáže obojí. Ve formě papírového senzoru spolehlivě identifikuje kadmium či olovo a následně ve formě nanočástic tyto kovy odstraní s rekordní účinností,“ přibližuje jeden z autorů výzkumu Radek Zbořil.
Na výzkumu olomoučtí vědci spolupracovali s kolegy z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava a Katalánského institutu pro nanovědy a nanotechnologie v Barceloně.
Stačí papír
Grafenové tečky, které olomoučtí vědci studují řadu let, mají vedle dalších výjimečných vlastností schopnost fotoluminiscence. To znamená, že po ozáření světélkují. Právě tato vlastnost hrála při výzkumu důležitou roli.
„Zjistili jsme, že pokud se na povrch našeho senzoru naváže kadmium nebo olovo, dojde ke zhášení fotoluminiscence. Tím jsme schopni daný kov odhalit. A to ve velmi malém množství, mnohonásobně nižším, než jsou Evropskou unií povolené limity pro obsah těchto prvků v pitné vodě,“ nastiňuje první autor práce David Panáček z CATRIN.
Výzkumníci vyvinuli také papírový detektor, pro stanovení těžkých kovů tak nepotřebují speciální a nákladné technické vybavení ani školený personál, což bylo potřeba u stávajících technologií. „Základ tvoří levný chromatografický papír, na nějž jsme nanomateriál nanesli. Takový detektor je extrémně levný a nenáročný na použití. Po ponoření papírku do vody pouhým okem poznáme, jestli se ve vodě těžké kovy nacházejí, nebo ne,“ vysvětlil Panáček.
Podle spoluautora výzkumu Michala Otyepky se dá má nově vyvinutý uhlíkový nanomateriál využívat opakovaně, je recyklovatelný, netoxický pro životní prostředí a není problém ho vyrábět ve velkém měřítku. Uplatnění by mohl najít například ve formě filtrů pro zabránění kontaminace vod nebezpečným olovem či kadmiem, doplnil Otyepka.