>
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 Mai 2023: Zweifach Energie – essbare Batterien
Ein italienischer Forscherverbund berichtet über essbare Batterien, die elektrischen Strom liefern und als Nahrungsmittel verdaut werden und damit ein zweites Mal Energie liefern könnten. Was zunächst lustig klingt, hat einen ernsten Hintergrund, denn in der Medizin werden Stromquellen benötigt, die über den Verdauungstrakt transportiert werden und ggf. auch unbeabsichtigt im Körper verbleiben könnten, z.B. für […]
WeiterlesenSpotlight November 2020: Nanotechnologie in der öffentlichen Wahrnehmung
Im November möchten wir Sie auf eine Publikation hinweisen, in der die öffentlichen Wahrnehmung zur Sicherheit von Nanomaterialien in Österreich untersucht wird.
Darin wird u.a. gezeigt, dass zwar generell eher eine positive Einstellung zu Nanomaterialien vorherrscht, es aber aus verschiedenen Gesellschaftsgruppen durchaus unterschiedliche Meinungen zu Sicherheitsfragen gibt. Weitere Aufklärung scheint also notwendig.
WeiterlesenSpotlight März 2021: Ist Nanotechnologie ein Schweizer Taschenmesser im Kampf gegen zukünftige Pandemien?
Der Ausbruch von COVID 19 hat zu einem grundlegenden Umdenken bei den bisherigen Diagnose-, Behandlungs- und Präventionsmethoden geführt. Der Bedarf an verbesserten und effizienteren Konzepten ist global und dringend. Nanotechnologie steht schon lange an der Front der Innovationen und hat Fortschritte in vielen verschiedenen Disziplinen hervorgebracht. Könnte dieses interdisziplinäre Feld bei der Entwicklung umfassenderer Ansätze […]
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 […]
Weiterlesen