Einsatz von Singulett-Sauerstoff zur Desinfektion von Trinkwasser
Die meisten gastrointestinalen Krankheitsfälle treten in ländlichen Gegenden von Entwicklungsländern auf, wo häufig Mangel an sauberem Trinkwasser herrscht. Um dieses Problem zu lösen, hat das Projekt AQUAT ein kostengünstiges und wartungsarmes System zur Reinigung von Trinkwasser durch Photokatalyse entwickelt. Grundlage der Technologie ist Sonnenlicht, welches die Bildung eines hochreaktiven und bakteriziden Sauerstoffmoleküls aus Hydroxylradikalen und Singulett-Sauerstoff anregt. Auf diesem Wege kann mit Sonnenlicht schmutziges Trinkwasser gereinigt werden. Das AQUACAT-Projekt entwickelte auch neuartige Fotosensibilisatoren. Nach Photoanregung dieser chemischen Verbindungen transferieren diese ihre Energie auf andere Moleküle und erhöhen dadurch die Lichtempfindlichkeit des Reaktionsgemisches. Die Fotosensibilisatoren basieren auf polyazaheterozyklischen Ru(II)-Verbindungen. Forscher inkubierten Wasserproben bei sichtbarer Strahlung und bei Dunkelheit. Die Proben enthielten die Mikroorganismen E. coli und E. feacalis sowie verschiedene Arten von Fotosensibilisatoren. Wie sich herausstellte, war der Fotosensibilisator RSD4 nicht in der Lage, in der homogenen Phase Mikroorganismen aus dem Wasser zu eliminieren. Ursache dessen war die anionische bzw. negativ geladene Membran der Organismen und des RSD4-Photosensibilisators. Dies behinderte die Interaktion zwischen Bakterie und Sensibilisatormolekül. Im Gegensatz dazu zeigte der Komplex RDP2+ sogar in sehr geringen Konzentrationen in der homogenen Phase eine hocheffektive Desinfektionswirkung. Der kationische bzw. positiv geladene Fotosensibilisator RDP2+ interagierte mit der negativ geladenen Membran der Bakterie und führte zu einer hochwirksamen Eliminierung.
