ElektroDeHalo – Adsorption und elektrochemischer Abbau von halogenierten Schadstoffen

IGF20445N/1

Bild Forschungsprojekt
Laufzeit: 14.01.2019 – 30.06.2021
Partner: DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
Geldgeber:

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF)

Bearbeiter: Robin Kupec
Arbeitsgruppe: Elektrochemie

Hintergrund

Die zunehmende Akkumulation von persistenten organischen Schadstoffen (engl. persistent organic pollutants, POP) in Abwässern, Prozesswasserströmen und der Umwelt stellt aufgrund der vermuteten, kanzerogenen Wirkung eine große Herausforderung für eine nachhaltige Wasserwirtschaft dar. Der Begriff POPs umfasst eine Vielzahl von Stoffklassen, vor allem aber halogenierte Organika, wie perfluorierte Tenside (PFT), Röntgenkontrastmittel, Pflanzenschutzmittel und Desinfektionsmittel, die sehr resistent gegenüber photolytischem, chemischem und biologischem Abbau sind und in konventionellen Kläranlagen nicht aus dem Abwasser entfernt werden können.

 

Projektbeschreibung

Ziel des Projekts „ElektroDeHalo“, das in Kooperation mit dem DWI bearbeitet wird, ist die Entwicklung eines elektrochemischen Prozesses zum Abbau von persistenten organischen Schadstoffen aus Abwässern. Dazu sollen bordotierte Diamantelektroden (BDD) mit neuartigen Hohlfaserelektroden auf Basis von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT), die als Gasdiffusionselektrode (GDE) betrieben werden können, kombiniert werden. Die Hohlfaserelektroden sind aufgrund ihrer großen Oberfläche zur Adsorption von Schadstoffen aus Abwässern besonders geeignet. So werden die Verunreinigungen zunächst am Adsorber aufkonzentriert und können dann, ebenfalls elektrochemisch unterstützt, desorbiert werden. Das Adsorbermaterial wird dadurch regeneriert und kann erneut eingesetzt werden, während die erhöhte Schadstoffkonzentration einen effektiven Abbau begünstigt. Dazu werden sowohl an der Anode als auch an der Kathode oxidative Spezies erzeugt und so die Effizienz des Prozesses weiter gesteigert.

 

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Das IGF-Vorhaben Nr. IGF20445N/1 der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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