Entwicklung eines elektrochemisch steuerbaren Sorptionsverfahrens mit magnetischen Nanokompositpartikeln zur Entfernung und Rückgewinnung von Gadolinium, Platin und deren Komplexverbindungen

Bei der Reinigung von Gadolinium- und Platin-haltigen pharmazeutischen Abwässern sollen die Wertmetalle wiedergewonnen und die organischen Verbindungen zersetzt und unschädlich gemacht werden. In der Medizin werden Gadolinium- und Platin-Verbindungen als Kontrastmittel in der Diagnostik und als Zytostatika in der Krebstherapie eingesetzt. Sie werden nach der Behandlung wieder vom Körper ausgeschieden und gelangen so ins Abwasser. Bisher konnten sie daraus nicht entfernt werden. Durch den Einsatz neuartiger magnetischer Partikel, die mit einem spezifischen Absorbermaterial modifiziert sind, soll dies nun möglich werden. Zudem wird die elektrische Leitfähigkeit der Partikel genutzt, um über eine potentialgesteuerte Adsorption die Selektivität und Kapazität zu erhöhen. Die adsorbierten Substanzen werden anschließend elektrochemisch desorbiert, so dass die Partikel wieder eingesetzt werden können. Aus den aufkonzentrierten Substanzen können die Metalle durch elektrochemische Abscheidung zurückgewonnen und die verbleibenden organischen Verbindungen an einer bordotierten Diamantelektrode abgebaut werden. Mit diesem neuen Ansatz zur gleichzeitigen Rückgewinnung von Wertstoffen und Adsorbern sowie Aufreinigung der schadstoffbelasteten Abwässer besitzt dieses Vorhaben eine hohe volkswirtschaftliche und branchenübergreifende Relevanz. Es werden Materialien in den Bereichen synthetische Adsorber, Nanotechnologie sowie neue Prozesse zur Wasserreinigung und Wertstoffrückgewinnung entwickelt. Hersteller von Adsorbern, Elektroden und Anlagenbauer können von den neuen Materialien und Verfahren profitieren indem sie ihr Portfolio erweitern und neue Anwendungsfelder und Märkte erschließen. Zudem lassen sich die modifizierten Adsorber sowie das Verfahren zur Regenerierung und Rückgewinnung  auch auf weitere Branchen (Veredelung, Galvanik, Mikroelektronik) übertragen.