>
Spotlight September 2021: Holz, der Rohstoff der Zukunft?
Eine der größten Herausforderungen der Menschheit ist es, unter den gegebenen Umständen von Klimaerwärmung, Bevölkerungswachstum und wachsender Vermüllung, sauberes Trinkwasser zu produzieren. Im September möchten wir Ihnen deshalb einen Übersichtsartikel vorstellen, der einen Lösungsansatz in der Verwendung von nanoskaligem Holz sieht. In dem in der Zeitschrift „Advanced Materials“ erschienenen Review „Advanced Nanowood Materials for the Water–Energy Nexus“ werden aufbauend auf der Struktur von Holz, Bottom-Up oder Top-Down Methoden zur Verwendung von Holz für die Wasseraufbereitung aufgezeigt. Mit den beschriebenen Ansätzen kann Holz zur Wasserreinigung, Entsalzung oder der Abtrennung von Chemikalien verwendet werden.
Es werden viele Beispiele aufgezeigt, wie der Grundbaustein von Holz, die Zellulose (ein natürliches Polymer), zu Nanofasern oder Polymermatrizes verarbeitet werden kann, wodurch Filtration von ultrakleinen Teilchen ermöglicht wird.
Im Gegensatz dazu wird in Top-Down Ansätzen die grundsätzliche Struktur von Holz erhalten. So eröffnen die natürlich vorkommenden Kanäle und Mesoporen die Möglichkeit Chemikalien zu binden oder Katalysatoren aufzubringen. Forschungen mit Palladium, Titandioxid oder Eisenoxid-Nanopartikeln, die auf Holz aufgebracht wurden, zeigten eine sehr gute Abtrennung von Chemikalien aus dem Wasser. Durch chemische Modifizierung von Holz konnten gezielt Kupferionen abgetrennt, Öle und organische Lösungsmittel abgeschieden oder Schwermetalle aus Wasser herausgefiltert werden.
Holz ist aufgrund des Bindens von CO2 ein unerlässlicher, klimaneutraler Rohstoff. In Kombination mit Nanopartikeln kann es zukünftig möglich sein, die vielseitigen Eigenschaften von Holz zu erweitern und so einen Lösungsansatz für Wasserknappheit und Umweltverschmutzung zu liefern.
Original Publikation:
Chen, X. et al (2021) Advanced Nanowood Materials for the Water–Energy Nexus. Advanced Materials, 33(28), 2001240. doi.org/10.1002/adma.202001240
Weitere Spotlights
Spotlight Januar 2021: Herausforderung Nanoplastik – Wie die Verbreitung von Nanopolystyrol in der Umwelt besser nachverfolgt werden kann.
Im Januar stellen wir ein Paper vor, das im Nature Journal communications materials veröffentlich wurde. Der Fokus des Artikels liegt auf der Entwicklung einer neuen Detektionsmethode von Nanopolystyrol. Die Methode ermöglicht es nicht nur erstmalig Nanoplastik in der Umwelt nachzuweisen, sondern auch deren Anreicherung in Pflanzen und Tieren zu bestimmen. Nanoplastik, welches zahlreichen kommerziellen Produkten […]
WeiterlesenSpotlight Juli 2022: Neue Definition zu Nanomaterialien veröffentlicht
Die Europäische Union hat zum Juni 2022 eine neue Definition für Nanomaterialien veröffentlicht. Diese soll künftig als Grundlage für Rechtsvorschriften verwendet werden. Zu finden sind die neuen Dokumente auf den Webseiten der EC. In der neuen „Nanodefinition“ bleiben die wesentlichen Komponenten wie die Herkunft oder der Größenbereich der Teilchen (1-100 nm) weitgehend unverändert, es werden […]
WeiterlesenSpotlight November 2022: Wie Photonik aus der Natur bioinspirierte Designs hervorbringt
Die Wissenschaft hat sich schon immer die Natur als Vorbild genommen und sie imitiert. Schaut man sich den Bereich der Photonik an, also die Verwendung von optischen Technologien zur Informationsverarbeitung, Übertragung oder Speicherung, so sind die farbenfrohen Beispiele in der Tier- und Pflanzenwelt perfekte Grundladen für technische Anwendungen. Während Farben in der Natur entweder zur […]
WeiterlesenSpotlight Dezember 2020: Überdenken der Nanosicherheit – Teil II
Im Dezember möchten wir auf das small-Sonderheft: Überdenken der Nanosicherheit – Teil II aufmerksam machen. Im Spotlight Juli haben wir bereits den Teil I vorgestellt. Auch in dieser Sonderausgabe „Rethinking Nanosafety – Part II“ sind Forschungsarbeiten renommierter Wissenschaftler auf dem Gebiet der Nanosicherheitsforschung zu finden. Der erste Teil dieser Sonderausgaben erschien im Mai 2020, der […]
Weiterlesen