Transport von technischen Kohlenstoffnanopartikeln in Geomatrizes

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Technische Kohlenstoffnanopartikel (carbon nanoparticles - CNPs) werden Dank ihrer gezielt einstellbaren spezifischen Eigenschaften in Zukunft weite Verbreitung finden. Ziel des beantragten Projekts ist die Untersuchung des Transportverhaltens von CNPs in Umweltwässern, d. h. die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen CNPs, natürlichen organischen Kohlenstoffverbindungen (natural organic matter – NOM) und der Geomatrix, zwecks Erweiterung der Wissensbasis bezüglich der Risiken von in die Umwelt freigesetzter CNPs. Für die Untersuchung dieser Wechselwirkungen werden in statischen (Batch) und in dynamischen Versuchen (Säule) Verteilungsgleichgewichte sowie Transportphänomene analysiert. Dabei werden radioaktiv markierte CNPs und radioaktiv markierte NOM-Verbindungen verwendet, die das quantitative Wiederfinden dieser kleinsten Stoffmengen im System Wasser/ Geomatrix ermöglichen. Mittels Positronenemissionstomographie (GEO-PET) zerstörungsfrei beobachtete, raum- und zeitabhängig (4D) aufgelöste Säulenversuche stellen dabei Schlüsselexperimente dar. Batch- und Säulenversuche werden durch spektroskopische Untersuchungen, wie der ATR FT-IR Spektroskopie, unterstützt.