Jednym z zastosowań nanorurek, które wydaje się w szczególności intuicyjne jest wykorzystanie ich do filtracji, np. wody. W rzeczywistości, wiele popularnych zanieczyszczeń wody doskonale wiąże się z nanorurkami. Należą do nich między innymi rozpuszczalne chemikalia, które jest bardzo trudno oddzielić standardowymi filtrami wykorzystującymi aktywny węgiel. Innym wielkim potencjalnym atutem zastosowania nanorurek byłaby redukcja problemów związanych z nasycaniem filtrów dzięki dużej powierzchni filtrującej. Z jednego grama nanorurek można uzyskać filtr o powierzchni 500 m².

Mimo tych zalet, jak również wielu badań, zbudowanie nanorurkowego filtra okazało się być trudnym zadaniem. Standardowe metody nie przyniosły oczekiwanych rezultatów, a zrozumienie zjawisk zachodzących przy oddziaływaniu różnych czynników okazało się być niewystarczające. Zrozumienie to jest zaś szczególnie istotne w celu poznania potencjalnego wpływu zastosowania nanorurkowych filtrów na środowisko.

W celu uporania się z tymi problemami, nowy kierunek badań wytyczony został przez Department of Environmental Geosciences Uniwersytetu w Wiedniu, gdzie opracowana została metoda „biernego próbkowania” (passive sampling). W przeciwieństwie do metod klasycznych, można dzięki niej badać zachowanie nanorurek filtrujących roztwory o niskich stężeniach, charakterystycznych do tych występujących w środowisku.

W artykule w piśmie Environmental Science & Technology przedstawiono zastosowanie metody biernego próbkowania do badań zdolności filtracyjnych rakotwórczych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH - Polycyclic Aromatic Hydrocarbons).

Poza pomiarami absorpcji i adsorpcji metoda pozwoliła na analizę innego ważnego zjawiska – współzawodnictwa zanieczyszczeń, które a skrócie polega na nasycaniu się filtru łatwiej wychwytywanymi zanieczyszczeniami, przez co inne zanieczyszczenia nie mogą zostać odfiltrowane. Badania przeprowadzone na roztworach o stężeniach adekwatnych do mogących występować w środowisku wykazały, że filtry są skuteczne, jeżeli mają do czynienia z nie więcej niż 13 rodzajami PAH jednocześnie.

Naukowcy podkreślają, że szczególną zaletą ich metody jest możliwość analizy zachowania filtrów dla rzeczywistych stężeń i deklarują gotowość do dalszej pracy, która pozwoli wykorzystać potencjał nanorurek.

Źródło: Physorg

Paper: Measuring and Modeling Adsorption of PAHs to Carbon Nanotubes Over a Six Order of Magnitude Wide Concentration Range: Melanie Kah, Xiaoran Zhang, Michiel T.O. Jonker, and Thilo Hofmann. In: Environmental Science & Technology, 2011, 45 (14), pp 6011-6017. DOI: 10.1021/es2007726