Stockholms universitet logo, länk till startsida

Nytt sätt att rena vatten från läkemedelsrester

Forskare vid Stockholms universitet har utvecklat porösa kristaller från granatäppelextrakt som kan fånga in och bryta ner läkemedelsmolekyler från kommunalt avloppsvatten. Forskningen publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften Nature Water.

Erik Svensson Grape
Erik Svensson Grape med en modell av det nya materialet som likt en svamp kan fånga upp läkemedelsrester från vatten. Foto: Lisa Munthe


Läkemedelsrester som släpps ut i avloppsvattnet kan vara svåra att avlägsna, vilket innebär att reningsverken står inför en utmaning när läkemedelssubstanser ska förhindras från att släppas ut i våra vattendrag. Till det behövs nya material och teknologier.

En strategi för att ta bort föroreningar från vatten är att använda porösa material som beter sig som svampar. Metallorganiska ramverksföreningar, så kallade MOFs, är en typ av nanoporöst material som är gjort av metalljoner och organiska molekyler. De flesta MOFs är gjorda av syntetiska molekyler. Men nu har forskare vid Institutionen för material- och miljökemi vid Stockholms universitet lyckats utveckla en ny porös MOF genom att använda en naturligt förkommande molekyl från växtriket – ellagsyra.

– Ellagsyra är en av de huvudsakliga beståndsdelarna av de naturligt förekommande polyfenoler som kallas tanniner, som är vanliga i frukt, bär, nötter och bark. Genom att blanda ellagsyra, som extraherats från granatäppelskal eller trädbark, med zirkoniumjoner, har vi skapat ett nytt poröst MOF som vi kallar SU-102. Det säger Erik Svensson Grape, som gjorde studien under sin tid som doktorand vid Institutionen för material- och miljökemi.

SU 102-kristall
Del av en SU-102-kristall. De mörka områdena är en nanometer breda porer. Bilden är tagen med hjälp av elektronmikroskop. Foto: Tom Willhammar

För att testa egenskaperna hos SU-102 användes vatten som först renats i ett lokalt avloppsreningsverk för att se om materialet kunde rena vattnet ytterligare. Resultaten visade att SU-102 tog bort många av de läkemedelsrester som avloppsreningsverket inte kunde avlägsna. Förutom att fånga in läkemedelsresterna från vattnet kan materialet också användas för att bryta ner föroreningarna med hjälp av ljus i en process som kallas fotonedbrytning.

– Det har varit ett väldigt spännande projekt eftersom vi haft möjlighet att arbeta direkt med vattenprover från ett avloppsreningsverk och visa att vårt material kan komma till användning i en mycket angelägen miljöfråga, säger Erik Svensson Grape.

– Hittills är materialet fortfarande nytt och i ett tidigt utvecklingsskede, men vi hoppas att SU-102 kommer att kunna användas för vattenrening i framtiden, säger han.
 

Mer information
Artikeln "Removal of pharmaceutical pollutants from effluent by a plant-based metal–organic framework" är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Water.

 

Ta del av nyheter från Stockholms universitet
Vill du läsa om aktuell forskning vid Stockholms universitet hittar du våra forskningsnyheter här. Du kan även prenumerera på universitetets nyhetsbrev. Läs tidigare nummer och prenumerera här.