Magnetische Hybridnanopartikel zur effektiven Wasseraufreinigung von organischen Schadstoffen aus Industrie und Pharmazie

Stipendiatin/Stipendiat: Lukas Müller

Organische Schadstoffe, wie Pestizide, Hormone oder Antibiotika, gelangen auf diversen Wegen in unser Grund- und schließlich Trinkwasser. Bereits geringe Konzentration haben nachweislich schädliche Auswirkungen für Flora und Fauna als auch für uns Menschen, vor allem für Kinder. Gerade Langzeitfolgen sind dabei oft noch unbekannt.

Aus diesem Grund besteht ein riesiges Interesse an der günstigen und effizienten Aufreinigung solcher Schadstoffe aus Wasser. Ziel meiner Promotion ist es ein neues Lösungskonzept für dieses Problem zu entwickeln. Die Idee ist kleine, magnetische Partikeln so mit bestimmten Molekülen zu versehen, dass die organischen Schadstoffe sich in dieser "Hülle" einlagern und schlussendlich mit einem Magneten das Wasser gereinigt werden kann. Oder etwas präziser: Superparamagnetische Eisenoxidnanopartikeln sollen mit Organophosphonsäurederivaten so funktionalisiert werden, dass sie über passende intermolekulare Wechselwirkungen (van der Waals, Halogen-Halogen, pi-pi, polar, Wasserstoffbrücken und Coulomb) sowie passende Sterik die organischen Schadstoffe aus der Wasserphase adsorbieren. Aufgrund des magnetischen Moments der Kerne ist eine schnelle, magnetische Extraktion möglich.

Das Projekt versucht somit durch Synergie von experimenteller und theoretischer Materialwissenschaft sowie synthetischer und analytischer Chemie effiziente, wiederwendbare Hybridnanopartikeln zur Extraktion der Schadstoffe aus Wasser zu erzeugen.

Förderzeitraum:
01.08.2021 - 31.07.2024

Institut:
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Polymerwerkstoffe
Organic Materials & Devices

Betreuer:
Prof. Dr. Marcus Halik

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Publikationen: