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neo-activated carbon fiber for water treatment

Projektleiter:              Dr. Tobias Biletzki
Projektnummer:        49VF210025
Laufzeit:                     11.11.2021 – 30.04.2024

Aufgabenstellung

Ziel des FuE-Vorhabens war die Entwicklung eines Aktivierungsverfahrens für Carbonfasermaterialien, so dass diese Fasern anschließend eine Affinität zur Sorption von Mikroschadstoffen aufweisen und als Ausgangsmaterial für die Fertigung von textilen Filterelementen zur Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden können.

Ergebnisse

Unterschiedliche Carbonfaser-Typen – auch auf Basis nachhaltiger Precursormaterialien sowie Panox – wurden mit thermischen, chemischen und physikalischen Aktivierungsverfahren behandelt und die Oberflächencharakteristik so verändert, dass die Sorption von Mikroschadstoffen möglich wurde. Thermisch aktivierte Carbonfasern lieferten die besten Adsorptionseffekte. In einem Schadstoffscreening mit neun pharmazeu­tischen Wirkstoffen wurden für sechs der neun Wirkstoffe Sorptionsraten von ≥ 99,9 % und damit ein quantitativer Rückhalt erzielt. Die Wirkstoffe Venlafaxin, Phenytoin und Carbamazepin werden mit Sorptionsraten von 90 %, 76 % und 91 % zurückgehalten.

Anwendung

Mit den erarbeiteten wissenschaftlichen und technologischen Grundlagen zu einem aktivierbaren Adsorbermaterial auf Carbonfaserbasis wird das vorhandene Fachwissen zu den CF und deren Einsatz als Filtermaterial zur Abtrennung von Mikroschadstoffen aus pharmazeutischen Produkten bei der Aufbereitung von Abwasser und Trinkwasser um wesentliches Know-how erweitert. Damit wurden wesentliche Voraussetzungen für die Entwicklung neuer Filtermaterialien mit Einsatz in der „Vierten Reinigungsstufe“ zur Abwasserbehandlung geschaffen, die zeitnah auf die speziellen Anforderungen für ein Filtermodul zugeschnitten und am Markt eingeführt werden können.