NanoPHARM – Neue photokatalytisch aktive Verbundmaterialienzur Eliminierung von pharmazeutischen Reststoffen
Ziel des Projekts NanoPharm war die Entwicklung und Erprobung neuartiger technologischer Ansätze zum Abbau von Arzneimittelkontaminationen in verschiedenen Wässern, für die mit unterschiedlichen Verfahren modifizierten Photokatalysatoren (z.B. Zink oder TiO2 Nanopartikel) verwendet wurden.
Als besonders effektiv erwiesen sich dabei Biokomposit-Materialien, die unter Nutzung von S-Layern hergestellt wurden, sowie ein Granulat aus Zink Nanopartikeln, welche mit Silber-Ionen dotiert wurden. Darüber hinaus wurden ausreichend stabile Aptamere zur Erkennung ausgewählter Wirkstoffe und deren Anreicherung ausgewählt und charakterisiert.
Sowohl die Stabilität und als auch die Aktivität der neuartigen Photokatalysatoren, die im Vergleich mit bekannten Materialien signifikant erhöht war, wurde in umfangreichen Abbauversuchen untersucht. Hierfür wurden sowohl einzelne Wirkstoffe als auch Wirkstoff-Gemische in Labor- und Versuchsanlagen nachweislich umgesetzt. Begleitet wurden diese Versuche von einer weitgehenden chemisch-analytischen und toxikologischen Bewertung der Transformationsprodukte.
Für die praktische Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Wasserbehandlungskonzept erarbeitet, bei dem der Prozess der Photokatalyse mit dem der Photooxidation verknüpft wurde und simultan im gleichen Reaktionsraum ablaufen kann. Auf diese Weise lassen sich der Verbrauch an Energie und Oxidationsmittel um ca. 20-30% reduzieren.
