Zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej opracował elektrody, które mogą skutecznie utleniać związki farmaceutyczne wykrywane w ściekach.

Celem naukowców z trzech wydziałów Politechniki Gdańskiej było opracowanie nowej metody wytwarzania trwałych, wysokowydajnych elektrod węglowych drukowanych w 3D, które mogłyby być stosowane zarówno do elektrochemicznego oczyszczania ścieków, jak i do czułych pomiarów pozwalających na wykrycie nawet śladowych ilości substancji.

– Komercyjnie dostępne tworzywa, które w procesie druku 3D są topione i następnie nakładane warstwa po warstwie, mają zwykle ograniczenia. Nie wytrzymują wysokich temperatur ani agresywnych środowisk chemicznych, a dodatkowo wymagają procesów wstępnej aktywacji, co komplikuje ich użycie do elektorchemicznego utleniania związków obecnych w ściekach – wyjaśnił kierownik projektu prof. Mattia Pierpaoli.

Aby przezwyciężyć te ograniczenia, naukowcy zaproponowali nową strategię dwuetapową wytwarzania elektrod i wykazali, że mogą one skutecznie utleniać trzy związki farmaceutyczne: atenol, metoprol i propranol, które są powszechnie wykrywane w polskich ściekach. Elektrody stosowane obecnie w oczyszczaniu ścieków lub analizie elektrochemicznej często opierają się na wykorzystaniu surowców krytycznych lub rzadkich metali, które są kosztowne, obciążają środowisko i trudno je utylizować.

ZASTOSOWANIE W OCZYSZCZENIU ŚCIEKÓW

Opracowane elektrody mogą znaleźć zastosowanie w oczyszczeniu ścieków, zwłaszcza pod kątem usuwania tzw. substancji czynnych farmaceutycznie, a więc pozostałości leków oraz innych mikrozanieczyszczeń organicznych.

– Nasze podejście do wytwarzania nowych materiałów może również znaleźć zastosowanie w tworzeniu biosensorów i w diagnostyce medycznej. Dzięki odpowiedniemu dostosowaniu nanostruktury możemy ograniczyć tzw. „fouling” elektrod, czyli zjawisko ich zanieczyszczania, które obniża efektywność usuwania mikrozanieczyszczeń organicznych i skuteczność czujników. W przypadku czujników podejście to umożliwia uzyskanie bardziej wiarygodnych i czułych wyników w skomplikowanych matrycach takich jak krew czy mocz – przekazał prof. Pierpaoli.(PAP)

PAP/mk