Sumanenhaltige Nanomaterialien können giftiges Cäsium, das für Mensch und Umwelt gefährlich ist, entfernen. Daran arbeitet Dr. Ing. Artur Kasprzak von der Fakultät für Chemie der Technischen Universität Warschau (PW). Er ist der einzige Wissenschaftler weltweit, der an einer solchen Anwendung dieser Verbindung arbeitet, berichtet die Universität.
Hohe Konzentrationen des Cäsiumisotops 137Cs werden vor allem dort gefunden, wo es zu Kernkraftwerkskatastrophen gekommen ist. Dies war zum Beispiel in Fukushima der Fall und hatte schwerwiegende Folgen.
„Da Japan ein Inselstaat ist, war das Problem noch größer als in Tschernobyl. Das giftige Cäsium gelangte in das Wasser, einschließlich des Grundwassers, in Gebiete, in denen Reis angebaut wird”, erklärt Dr. Artur Kasprzyk.
Wenn das Cäsiumisotop in die Umwelt gelangt, verbleibt es dort mindestens 30 Jahre lang. Das Problem mit Cäsium betrifft jedoch nicht nur Katastrophengebiete, denn das Element wird in verschiedenen Formen u. a. in der Krebsbehandlung, in der Pharmaindustrie und sogar in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.
Wissenschaftler haben begonnen, nach Möglichkeiten zu suchen, Cäsiumsalze aus wässrigen Lösungen zu entfernen. Dr. Kasprzak entwickelte ein neues Material, das aus magnetischen Kohlenstoff-Nanopartikeln mit einem Kobaltkern besteht, die mit Sumanen modifiziert werden.
„Mein Interesse an Sumanen wurde 2019 während eines Forschungspraktikums an der Universität Osaka in Japan geweckt, als ich im Team von Prof. Hidehiro Sakurai arbeitete, der die Verbindung 2003 entdeckt hatte”, erklärt Dr. Kasprzak.
„Ich konnte einen Hinweis darauf finden, dass Sumanen selektiv mit Cäsiumkationen interagiert. Das war der Beginn weiterer Forschungen”, fügt er hinzu.
Dr. Kasprzak beschloss, diesen Effekt von Sumanen praktisch auszunutzen, indem er ein magnetisches Cäsium-Nanoadsorbens entwickelte.
In Zusammenarbeit mit dem Team von Prof. Hidehiro Sakurai führte Dr. Kasprzak Tests durch, um die Wirksamkeit seiner Lösung zu überprüfen. Er kam zu dem eindeutigen Schluss, dass sie die Entfernung von Cäsium aus einer wässrigen Lösung ermöglicht.
Adrian Andrzejewski