Zásadní vliv organické přírodní hmoty na chování a účinnost inovovaných nanočástic nitridu železa při čištění vod v různých prostředích potvrdila studie v odborném časopise Chemical Engineering Journal. Kromě vědců z CATRIN Univerzity Palackého, kteří do výzkumu přinesli špičkové know-how v oblasti environmentálních nanotechnologií, se na jejím vzniku podíleli i výzkumníci ze Španělska a Francie. Zjištěné poznatky jsou klíčové pro rozvoj udržitelných sanačních technologií.
Studie srovnávala inovativní nanočástice nitridu železa (nFeN) s běžně používanými nanočásticemi nulmocného železa (nZVI) v povrchových vodách kontaminovaných nežádoucími farmaceutiky.
„Ukázalo se, že nanočástice nitridu železa vykazují v dynamických podmínkách výrazně lepší schopnost zadržovat farmaceutické látky, jako jsou například venlafaxin, oxazepam nebo karbamazepin, a to v řádu desítek až stovek nanogramů na gram. Klíčové bylo přitom zapojení přírodní organické hmoty, která hraje zásadní roli při vazbě těchto kontaminantů,“ uvedla první autorka článku Veronika Veselská z CATRIN.
Rostoucí užívání farmaceutických přípravků a dalších syntetických organických látek, které konvenční čistírny odpadních vod nedokážou zcela odstranit, přináší stále větší environmentální i zdravotní rizika. Tyto látky s velmi dlouhou životností se uvolňují do povrchových vod nebo se hromadí v kalech. Kontaminace životního prostředí může mít negativní vliv na rozvoj antibiotické rezistence, narušení vodních ekosystémů, případně může komplikovat opětovné využití vody či zpracování kalů. V tomto kontextu jsou velkou nadějí rychle se rozvíjející nanotechnologie.
„Naše výsledky tak mohou být základem pro vývoj nanokompozitních materiálů účinných ve vodohospodářském prostředí. Porozumění tomu, jak přírodní organická hmota ovlivňuje environmentální osud reaktivních nanočástic nitridu železa, je klíčové pro rozvoj udržitelných sanačních technologií. Nyní již víme, že při využití inovativních nanočástic je nutné výskyt přírodního organického materiálu ve vodě zohlednit,“ doplnila Veselská.
Výzkumníci zkoumali chování a interakce nových nanočástic nitridu železa a konvenčních nanočástic nulmocného železa v reálných vodních prostředích. Konkrétně v nedotčeném, organickou hmotou bohatém rašeliništi La Guette a v městském povodí Egoutier ve Francii, ovlivněném odpadními vodami.
Inovační studie vznikla díky podpoře programu Barrande Mobility, který je financován Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky a na francouzské straně Ministerstvem pro Evropu a zahraniční věci (Ministère de l’Europe et des Affaires étrangères, MEAE) a Ministerstvem vysokého školství a výzkumu (Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche, MESR). Výzkum byl podpořen rovněž projektem TECHSCALE z operačního programu Jan Amos Komenský.