NanoMobil

Projektfinanzierung: BMBF

Forschungsprogramm:

Projektlaufzeit: 2014 bis 2017

Hintergrund

In der Industrie finden verschiedene synthetische Nanopartikel in Abhängigkeit von ihren Eigenschaften Anwendung. Silbernanopartikel gehören zu den am häufigsten verwendeten synthetisch hergestellten Nanopartikeln werden aufgrund ihrer bakteriziden Eigenschaften in verschiedenen Produkten eingesetzt, darunter in Farben, Textilien und Kosmetika. Die Wahrscheinlichkeit, dass Silbernanopartikel in die Umwelt gelangen, steigt mit der Anzahl der Produkte, in denen sie verwendet werden. Bei der Diskussion über die damit verbunden Risiken bezüglich der Mobilität der Stoffe in der Umwelt befindet man sich allerdings erst am Anfang. Im Vorgängerprojet Nanoflow am sowie in weiteren Forschungsprojekten wurde das Verhalten von Nanopartikeln in einfachen Testsystemen untersucht, deren Ergebnisse nur eingeschränkt auf die Umwelt übertragbar sind.

Ziele

Die Aufgabe des Gesamtvorhabens ist die Erforschung der Wechselwirkung zwischen synthetischen Silbernanopartikeln und den Kompartimenten Boden, dem im Untergrund enthaltenen Wasser und Organismen im Hinblick auf eine Risikobewertung der Nanopartikeln auf die Umwelt.

In diesem Zusammenhang sind die potentiellen Auswirkungen des Expositionspfads der Silbernanopartikel vom Boden in das Grundwasser von Bedeutung. Gegenstand des Forschungsvorhabens am LIH ist dabei der Transport im Grundwasser. Realitätsnahe hydrochemische Bedingungen für den subterranen Transport sowie die Berücksichtigung realer Matrices stehen dabei im Vordergrund. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt ist das Langzeitverhalten der Nanopartikel in wassergesättigten porösen Medien, d.h. Auflösung, Aggregation und Transformation durch die Wechselwirkungen mit Aquifermaterialien und Kolloiden, sowie die realen Erscheinungsformen der Nanopartikel in Abhängigkeit von der Expositionszeit.

Methoden

Die Mobilität der Silbernanopartikel in natürlichen porösen Medien wird anhand von Säulenversuchen studiert. Transport- und Retentionsverhalten werden in einem mathematischen Modell zusammengefasst um die grundlegenden Transportprozesse zu erfassen. Als poröse Medien dienen verschiedene Aquifermaterialien mit bekannter mineralogischer Zusammensetzung.

Im Projekt werden verschieden stabilisierte synthetische Silbernanopartikel verwendet um den Einfluss der Stabilisierung auf den Transport zu untersuchen. Das Transportverhalten wird hauptsächlich mittels ICP-MS bestimmt, daneben dient die Fluss Feld-Fluss Fraktionierung (FFF) der Partikelgrößenanalyse. An weiteren Untersuchungsmethoden sind REM und TEM Aufnahmen sowie Messungen mittels und Zetasizer vorgesehen.

Im Rahmen des Projektes können zu verschiedenen Themen Bachelor- und Masterarbeiten vergeben werden.

Further Information

Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie der RWTH-Aachen

Univ-Prof. Dr. Rafig Azzam

Lochnerstr. 4-20
D-52064 Aachen

Telefon: +49 - (0)241/80-95741
Telefax: +49 - (0)241/80-92280

Lehr- und Forschungsgebiet Hydrogeologie

Univ-Prof. Dr. Thomas R. Rüde

Lochnerstr. 4-20
D-52064 Aachen

Telefon: +49 - (0)241/80-95741
Telefax: +49 - (0)241/80-92280

©2017 Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologiebseite
Impressum