Projekt típusa: TE (Fiatal kutatócsoport létrejöttét támogató projekt)
Projekt címe: Szintetikus vagy természetes forrású félvezető magnetit kompozitok alkalmazása a víztisztításban [Compozite magnetita-semiconductor din surse naturale sau sintetice pentru depoluarea apelor]
Projektvezető: dr. Pap Zsolt, a Babeș–Bolyai Tudományegyetem Interdiszciplináris Bio-Nano Tudományok Kutatóintézetének tudományos kutatója
Serestély Zalán: Melyek a projekt fontosabb célkitűzései, és miben ragadható meg az újdonsága?
Pap Zsolt: A kutatás kiemelten interdiszciplináris, több különböző tudományterületet foglal magába: kémiát, anyagtudományt, ökológiát és geológiát. Napjainkban kulcsfontosságú problémát jelent a tiszta víz, az ivóvíz hiánya. Számos fizikai, kémiai és biológiai gyakorlat létezik a víz tisztítására, ezek közül igen elterjedt módszer a heterogén fotokatalízis. Az eljárás lényege az, hogy a tisztítási folyamat során szükség van egy félvezető anyagra, úgynevezett katalizátorra, amely fotokatalitikus tulajdonságokkal rendelkezik, azaz látható fénnyel vagy UV-fénnyel történő megvilágítás mellett elősegíti a szerves szennyeződések vízben történő lebontását. Ezek a katalizátorok a természetben is megtalálhatók ásványok formájában, ezért tanulmányozásuk során összekapcsolódik a kémia, az anyagtudomány és a geológia.
A kompozit olyan anyag, amelyet két vagy több különböző összetételű és szerkezetű, nanoméretű anyag építi fel, és amely jobb tulajdonságokkal rendelkezik, mint az őt felépítő anyagok külön-külön. A vizsgálatokhoz olyan kompozitokat használunk, amelyeknek az egyik alkotórésze valamely a természetben előforduló ásvány, míg a másik összetevője egy kémiai úton előállított termék.
A természetben nagy mennyiségben előfordul a magnetit nevezetű, mágneses tulajdonsággal rendelkező ásvány, amelyből mágneses nanorészecskéket lehet előállítani. Ezeket a nanorészecskéket használjuk fel a kutatásaink során víztisztítási eljárások optimalizálására, valamint – ökotoxikológiai vizsgálatok keretében – tanulmányozzuk ezeknek az anyagoknak a környezetre gyakorolt hatását is. Az ökotoxikológiai teszteléshez a hangyákat választottuk. A hangyák mindenhol jelen vannak, a legtöbb földi élőhelyet uralják, összetett kommunikációs rendszerrel rendelkeznek, és érzékenyek a környezeti változásokra, ezért ideálisak tesztalanyok a nanoanyagok környezetre gyakorolt hatásainak kimutatásában.
S. Z.: Milyen tudományterületeken zajlik, milyen tudományterületeket kapcsol össze a kutatás?
P. Zs.: A kutatás több tudományterületet kapcsol össze, a geológiát, az ökológiát, az ökotoxikológiát, a környezeti kémiát és az anyagtudományt. Az ásványok lelőhelyének feltérképezése, begyűjtésük, jellemzésük, szemcseméretük csökkentése a geológiához tartozik, a kompozit létrehozása, a kompozitokkal történő víztisztitás, a szennyeződés lebontás a környezeti kémia és az anyagtudomány területére, míg a nanoanyagok hangyákra gyakorolt hatásának vizsgálata ökológia, nanoökotoxikológia probléma.
S. Z.: Milyen relevanciával bírnak, milyen területeken alkalmazhatók a projekt várható eredményei?
P. Zs.: A várható eredményeket később alkalmazni lehet a fény hatására történő víztisztitásban, viselkedésökológiai kérdések tisztázásában, környezetvédelemben. Környezetbarát megoldást jelenthet, mivel a víztisztitáshoz használt anyagok egy része a természetből származik. A kutatás során a magnetit ásványt mint fotokatalizátorhordozót alkalmazzuk, ami egy innovatív felhasználási módja ennek az ásványnak.
A projektben új nanoökotoxikológiai eljárásokat szeretnénk kifejleszteni arra az estre, hogyha az említett a nanoanyagok kijutnának a környezetbe. Ehhez meg kell vizsgálnunk, hogy milyen hatást gyakorolnak az elővilágra. A kutatásban szereplő másik ásvány, a scheelite vizsgálatával ki tudnánk használni a napfény teljes spektrumát, hiszen ez az ásvány a nem hasznosított fényt elnyeli, majd ismételten visszasugározza a katalizátorrészecskéknek újbóli hasznosításra.
***
További mikrointerjúk: