Umweltkatalyse

Die Arbeitsgruppe Umweltkatalyse entwickelt neue Katalysatoren, Komposite und Prozesse für die Entfernung von Problemschadstoffen aus Wasser. Unter Problemschadstoffen verstehen wir insbesondere persistente und mobile Chemikalien, die sich dem Zugriff durch etablierte Methoden häufig entziehen. Katalysatoren gehören nicht nur in der Industrie, sondern auch in der Umweltchemie zum unverzichtbaren Handwerkszeug, um chemische Reaktionen schnell und selektiv ablaufen zu lassen. Im Unterschied zu typischen Industrieprozessen werden in der Umwelt die Reaktionsbedingungen von der Natur vorgegebenen und sind für eine chemische Behandlung kontaminierter Wässer eher ungünstig. Eine unserer Aufgaben ist es daher, die katalytischen Prozesse so robust zu gestalten, dass sie mit umwelttypischen Schadstoffkonzentrationen (d.h. µg/l bis mg/l) und mit komplexen Wassermatices (Salze, Schwermetallionen, Biofilme, Huminstoffe usw.) zurechtkommen und gleichzeitig umweltverträglich und nachhaltig sind. Dafür setzen wir auf die Kopplung von physikalischen Prozessen, wie Sorption zur Schadstoffanreicherung, und der chemisch katalytischen Zerstörung der adsorbierten Schadstoffe. Die Arbeitsgruppe hat sich dabei einem breiteren Ansatz von mechanistischem Prozessverständnis hin zu Anwendungsvorschlägen auf die Fahne geschrieben.

Forschungsschwerpunkte

• Die Zerstörung von PFAS und anderen persistenten mobilen Schadstoffen sowie komplexer Stoffgemische in der Wassermatrix (v.a. Grundwasser): Dafür entwickeln wir neue photokatalytische Prozesse und neue Methoden, die geeignete Radikalreaktionen in Gang setzen.
• Wir entwickeln nachhaltige Katalysatoren zur Einhaltung von Wasserqualitätsstandards für lokale Wasserzyklen im Kontext blau-grüner urbaner Infrastrukturen. 
• Dehalogenierungsreaktionen mit Pd- und Cu-Katalysatoren für die Zerstörung „konventioneller“ halogenierter Schadstoffe im Wasser (halogenierte Lösungsmittel, Pestizide, Pharmareststoffe und dergleichen).
  

Team