Mit Ton gegen Ewigkeitsgifte

In Laborversuchen erreichte das Team um Professor Martin Bertau mit dem innovativen Material eine Filter-Leistung von bis zu 95 Prozent im Falle von Perfluorheptansäure (PFHpA). PFHpA ist ein prominenter Vertreter der PFAS, der Gruppe der per- und polyfluorierte Alkylverbindungen, und wird bei Umweltanalysen häufig nachgewiesen. «Die sogenannten Organoclays sind für ihre gute Filterwirkung bekannt. Neu untersucht haben wir die Modifizierung des Materials mit Hilfe von organischen Zusätzen, die darauf spezialisiert sind, die PFAS einzufangen», erklärt Martin Bertau.

Modifikation des Tons

Wie in einen Kartenstapel können die Chemikerinnen und Chemiker im Labor organische Zusätze zwischen die aufgespalteten Ton-Schichten einbringen. «Die organischen Bestandteile schauen dabei so aus den Tonbestandteilen heraus, dass die Kohlenstoffatome mit den PFAS wechselwirken können», veranschaulicht
Paul Scapan, der die Tonfilter für seine Doktorarbeit untersucht. «Diese Kohlenstoffatome haben die Fähigkeit, sich die PFAS-Moleküle herauszugreifen und zu binden.» Der Organoclay mit den gebundenen PFAS kann dann bei mindestens 1200 Grad verascht werden, wobei die Schadstoffe vollständig zerstört werden.

Umweltfreundlich und Recyclingfähig 

Paul Scapan untersucht nun, welche biologisch gut abbaubaren Moleküle die Greifzangenfunktion für die verschiedenen PFAS am besten wahrnehmen können. Sind die Zusätze umweltverträglich, kann der veraschte Tonfilter vollständig wiederverwendet werden. «Das Material eignet sich beispielsweise für eine Weiterverarbeitung zu Geopolymeren als umweltfreundliche Zementalternative», erklärt Martin Bertau.