Ich bin ein bisschen voreingenommenIch weiß, aber ich denke, man kann trotzdem sagen, dass Indium viele interessante Verwendungszwecke hat - viele davon machen unser Leben erheblich angenehmer machen. Von Touchscreen-Displays bis hin zu Kühlung unserer ComputerprozessorenIndium wird jeden Tag in einer Weise verwendet, die der Allgemeinheit nicht bewusst ist. Eine neue Verwendung von Indium (die an der Rice University entwickelt wird) könnte das Wohlergehen von Menschen auf der ganzen Welt verbessern, indem es Grundwasserverunreinigungen entfernt.
In dem Artikel "Einblicke in die Nitratreduzierung mit Indium-dekorierten Palladium-Nanopartikeln als Katalysatoren" beschreiben Forscher der Rice University und der University of Houston die Verwendung von mit Indium beschichteten Palladium-Nanopartikeln zur Reduzierung schädlicher Nitrate durch Katalyse. Wir sprachen mit Professor Michael Wong und Dr. Kimberly Heck, um das Nitratproblem im Grundwasser und die Rolle von Indium in diesem neuen Verfahren besser zu verstehen.
Laut Professor Wong gelangen Nitrate aus Düngemitteln in hohen Konzentrationen ins Grundwasser - vor allem in landwirtschaftlichen Regionen. Die derzeitigen Ionenaustausch-Filtersysteme können die meisten Nitrate herausfiltern, wandeln sie aber nicht um. Wenn diese Filter rückgespült werden, werden die gefangenen Nitrate wieder in die Umwelt freigesetzt. Mit der vorgeschlagenen Wasseraufbereitungsmethode würden diese gefilterten Nitrate in ungiftiges N2 umgewandelt. Die künftigen In-Pd-Filteranlagen könnten anstelle von Ionenaustauschern oder zusammen mit diesen eingesetzt werden, um die nitrathaltige Sole umzuwandeln.
So funktioniert diese Technologie im Allgemeinen: Es werden Palladium-Nanopartikel gebildet und mit einer nur wenige Atome dicken Schicht Indium überzogen. Wie im dem Artikelbeschrieben, ist diese Indiumschicht am besten, wenn sie nur ~40 % der Oberfläche der Palladium-Nanopartikel bedeckt (die Palladiumoberfläche ist immer noch sehr wichtig für die Umwandlung von Nitriten). Wenn das verunreinigte Wasser über die In-Pd-Oberfläche läuft, verlieren die Nitratmoleküle ein Sauerstoffatom und werden zu Nitriten reduziert. Wenn die Nitrite weiterfließen, reagieren sie mit der exponierten Palladiumoberfläche und zerfallen (zusammen mit demH2 im Wasser) in N2 und NH4+.
Dr. Heck leitete die Experimente mit diesen Nanopartikel-Katalysatoren und untersuchte die Auswirkungen verschiedener Materialsätze und effizienter Ablagerungsfenster. Sie erwähnte: "Die nächste große Herausforderung bei dieser Technologie ist die Maßstabsvergrößerung und die Integration in bestehende Behandlungstechnologien.
Ich freue mich auf den Erfolg dieses Programms und die Umsetzung der Technologie, um Menschen auf der ganzen Welt zu sauberem Trinkwasser zu verhelfen. Dies ist eine der aufregendsten Anwendungen von Indium, die ich für die nahe Zukunft vorhersehen kann.
~Jim
Dr. Kimberly Heck (mit freundlicher Genehmigung von Jeff Fitlow/Rice University)
