I många delar av världen, tillgång till rent dricksvatten är långt ifrån säkert. Filtrering av stora mängder vatten, dock, är långsam och opraktisk. I journalen Angewandte Chemie , forskare har introducerat en ny vattenreningsmetod baserad på magnetiska nanopartiklar belagda med en så kallad "jonisk vätska" som samtidigt tar bort organiska, oorganisk, och mikrobiella föroreningar, samt mikroplast. Nanopartiklarna avlägsnas sedan enkelt med magneter.

Leds av Carsten Streb, Robert Güttel, och Scott G. Mitchell, forskare från universitetet i Ulm, Helmholtz -institutet i Ulm (Tyskland), och CISC-Universidad de Zaragoza (Spanien) utvecklade ett alternativt tillvägagångssätt kring nanopartiklar med en kärna av magnetisk järnoxid och ett skal av porös kiseldioxid. Ytorna på nanopartiklarna täcktes med ett lager av en jonisk vätska. En jonisk vätska är ett salt som är i smält tillstånd vid rumstemperatur, gör det till en vätska utan användning av ett lösningsmedel. Den joniska vätskan som forskarna använder är baserad på polyoxometallater (POM)-metallatomer bundna till ett tredimensionellt nätverk av syreatomer. I detta fall var den valda metallen volfram eftersom polyoxotungstateanjonerna kan binda till tungmetaller. Som motioner, forskarna använde skrymmande tetraalkylammoniumkatjoner med antimikrobiella egenskaper. De resulterande jonvätskorna bildar stabila tunna skikt (stödda joniska vätskefaser) på den porösa kiseldioxidytan på nanopartiklarna. När den väl är fylld med föroreningar, nanopartiklarna kan helt enkelt extraheras från vatten med magneter.

I laboratorietester, nanopartiklarna tog bort tillförlitligt bly, nickel, koppar, krom, och koboltjoner, samt ett färgämne som kallas Patent Blue V som modell för organiska föroreningar. Tillväxten av olika bakterier stoppades också effektivt. Dessutom, nanopartiklarna fästade sig på ytan av polystyrensfärer med diametrar från 1 till 10 µm - en modell för mikroplast - som sedan kunde tas bort kvantitativt.

Justering av komponenterna i nanopartiklarna bör möjliggöra ytterligare optimering av deras egenskaper, vilket gör de magnetiska nanopartiklarna till en mycket lovande utgångspunkt för både centrala och decentraliserade vattenreningssystem. Detta skulle möjliggöra enkel rening av stora mängder vatten, även utan omfattande infrastruktur.