Water zuiveren kan nu ook met diamanten
Water zuiveren kan nu ook met diamanten (Foto: Jacek Dylag op Unsplash)

Waterzuivering met diamanten

‘Diamonds are a girl’s best friend’, is een bekend liedje van Marilyn Monroe. Maar diamanten zijn niet alleen mooi, ze zijn ook veelzijdig. Onderzoekers aan de TU Delft bekijken verschillende toepassingen voor dit wondermateriaal, waarvan één belangrijke toepassing het zuiveren van water is.

Door: Martijn Boerkamp

Delft -Ivan Buijnsters is wetenschapper aan de TU Delft faculteit 3mE. Zijn onderzoek richt zich op het toepassen van diamant. Buijnsters vertelt over de grote fascinatie die overal ter wereld bestaat voor de diamant. Zo’n dertig jaar geleden zijn er grote technologische vorderingen geweest om synthetische diamant te maken. Buijnsters omschrijft dat dit zelfs een soort van hype werd, waar destijds ook veel geld in omging. Maar doordat er toen veel geld aan onderzoek en ontwikkeling werd besteed, kunnen we vandaag de dag veel met diamant doen.

“Diamonds really are an engineer’s best friend”

Diamant

Diamant heeft superieure eigenschappen. Het is het hardste materiaal ter wereld, het vertoont geen chemische reacties en het heeft een goede warmtegeleiding. Pure diamanten geleiden geen elektriciteit, maar als ze kleine verontreinigingen hebben, is het een heel goede elektrische geleider. Diamant is eigenlijk niets anders dan een kristalrooster van koolstofatomen en is synthetisch te maken. Dit gebeurt door het laagje voor laagje op te bouwen met een techniek genaamd ‘Chemical Vapour Deposition’. In dit proces kunnen gewenste ‘verontreinigingen’ ingebouwd worden. Voor het onderzoek van Buijnsters is bijvoorbeeld het inbouwen van Borium atomen belangrijk. Het resultaat heet ‘B-Doped Diamond’, oftewel BDD.

Waterzuivering

Buijnsters kijkt in zijn onderzoek naar de ontwikkeling van diamanten elektrodes voor het zuiveren van water. Diamanten elektrodes hebben, door de elektrochemische eigenschappen van BDD, enorm veel (elektrisch) potentieel om heel gericht water te zuiveren. Onderzoek heeft laten zien dat de inzet van B-doped diamond als elektrode, leidt tot de directe en efficiënte vorming van zogenoemde hydroxyl- en oxyl-radicalen. Deze reageren met hardnekkige organische vervuilingen om zodoende het water te zuiveren en effectief te desinfecteren. Toevoeging van chloor wordt daarmee overbodig. Andere grote voordelen zijn dat de elektroden niet snel worden aangetast en keer op keer gebruikt kunnen worden zonder verlies van effectiviteit.

Toekomstplannen

“Waterzuivering is inmiddels een substantieel deel van ons onderzoek geworden, maar het is zeker niet het enige onderwerp,” zegt Buijnsters. “Een ander belangrijk thema is bijvoorbeeld de ontwikkeling van elektrochemische biosensoren uit diamant. Het is slechts één van de vele mogelijkheden die het materiaal diamant biedt. Om nogmaals de superieure eigenschappen van diamant te benadrukken concludeert Buijnsters: “Diamonds really are an engineer’s best friend.”

Meer berichten

Het lokale nieuws in uw mailbox ontvangen?

Aanmelden