Chinesische Forscher haben aus landwirtschaftlichem Abfall einen hoch wirksamen Katalysator entwickelt, der die Reinigung von Abwasser mit Ozon deutlich verbessert. Das stickstoffdotierte Biochar aus Baumwollhülsen (N-BC-800) beschleunigt den Abbau hartnäckiger organischer Schadstoffe wie des Insektenschutzmittels DEET um mehr als das Hundertfache.
Die in der Fachzeitschrift Biochar veröffentlichte Studie zeigt, dass der neue Katalysator in Kombination mit Ozon 94 Prozent des DEET entfernen konnte. Die Reaktionsgeschwindigkeit stieg im Vergleich zu Ozon allein um das 106-Fache und gegenüber gewöhnlichem Biochar um das 25-Fache.
Die positiven Effekte beruhen auf einer synergistischen Wirkung von pyridinischer Stickstoff- und C=O-Gruppen auf der Oberfläche des Materials. Diese aktiven Zentren fördern die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies wie Superoxid- und Hydroxylradikale. Der Katalysator erwies sich auch bei anderen Schadstoffen wie Atrazin, Ibuprofen und Ketoprofen als wirksam und behielt in realem Abwasser sowie nach mehreren Nutzungszyklen einen Großteil seiner Aktivität.
„Diese Arbeit zeigt, wie landwirtschaftlicher Abfall in einen hochwertigen Katalysator für die Wasserreinigung umgewandelt werden kann“, erklärte der korrespondierende Autor Prof. Yonghui Song. Das Verfahren ist metallfrei, kostengünstig und nachhaltig.
Die Methode könnte einen wichtigen Beitrag zur Entfernung persistenter organischer Schadstoffe aus Gewässern leisten und gleichzeitig landwirtschaftliche Reststoffe sinnvoll verwerten.
Credits
Chaozhong Wang Yu Gao Zhuang Guo Xinyue Xie Jian Wei Zhiwei Song und Yonghui Song
