Sau­be­res Trink­was­ser ist für Mensch und Tier essen­ti­ell. Ein inter­na­tio­na­les For­schungs­team beschäf­tigt sich mit der Befrei­ung von Schad­stof­fen aus dem Grundwasser.

Ver­un­rei­nig­tes Trink­was­ser ist eine große Gefahr für die Gesund­heit. Schad­stoffe aus der Land­wirt­schaft wie Pes­ti­zide, Her­bi­zide, Hor­mone oder Medi­ka­mente und andere che­mi­sche Ver­bin­dun­gen kön­nen mit den der­zeit zur Ver­fü­gung ste­hen­den Metho­den jedoch nicht voll­stän­dig aus dem Grund­was­ser ent­fernt wer­den. Gleich­zei­tig nimmt die Ver­un­rei­ni­gung durch diese Stoffe ste­tig zu. 

Ent­wick­lung von metall­or­ga­ni­schen Gerüs­ten (MOFs)
Ein aktu­el­les Bei­spiel dafür ist Gly­pho­sat, das welt­weit zur Unkraut­be­kämp­fung ein­ge­setzt wird und poten­zi­elle Gefah­ren für Mensch und Umwelt birgt. Ein For­schungs­team vom Insti­tut für Mate­ri­al­che­mie an der TU Wien hat nun soge­nannte metall­or­ga­ni­sche Gerüste (MOFs) ent­wi­ckelt mit denen sich das Her­bi­zid Gly­pho­sat selek­tiv und effi­zi­ent aus dem Grund­was­ser ent­fer­nen lässt. 

MOFs bestehen aus win­zi­gen Metall­oxid­clus­tern, die durch orga­ni­sche Mole­küle zu einem hoch­po­rö­sen, schwamm­ar­ti­gen Netz­werk ver­bun­den sind. „In den Poren kön­nen viele Mole­küle adsor­biert wer­den und so kön­nen auch CO2, anor­ga­ni­sche Salze oder orga­ni­sche Schad­stoffe direkt aus der Luft oder Was­ser gebun­den wer­den“, erläu­tert Domi­nik Eder vom Forschungsteam.

Erfolg­rei­che Ent­fer­nung von Glyphosat
In Zusam­men­ar­beit mit For­schen­den der Uni­ver­sity of Nor­t­hern Bri­tish Colum­bia in Kanada unter­suchte das Team um Domi­nik Eder schließ­lich die Adsorp­tion von Gly­pho­sat aus Grund­was­ser. Bemer­kens­wer­ter­weise konnte das neue Mate­rial in nur 20 Pro­zent der Zeit drei­mal so viel Gly­pho­sat ent­fer­nen wie das der­zeit beste Adsorp­ti­ons­mit­tel. Durch die Ent­fer­nung der orga­ni­schen Bin­de­glie­der ent­ste­hen zudem neue Metallstellen.

Diese ermög­li­chen die Bil­dung von che­mi­schen Bin­dun­gen mit Gly­pho­sat — und dadurch eine schnel­lere Dif­fu­sion des Ziel­mo­le­küls. “Diese Bin­dun­gen sind stark genug, um Gly­pho­sat und ähn­li­che orga­ni­sche Ver­bin­dun­gen sehr schnell und effi­zi­ent zu adsor­bie­ren. Und sie sind schwach genug, um Gly­pho­sat mit einer ein­fa­chen Natri­um­chlo­rid-Salz­lö­sung wie­der zu ent­fer­nen, so dass diese MOFs mehr­fach ver­wen­det wer­den kön­nen”, erklärt Domi­nik Eder vom Insti­tut für Mate­ri­al­che­mie an der TU Wien.