Pestizide und Holzschutzmittel verschmutzen weite Gewässer mit giftigen chlorierten Phenolen. Diese organischen Substanzen ? darunter auch das weit verbreitete PCB (Polychloriniertes Biphenyl) ? können mit Sonnenlicht und bestimmten lichtempfindlichen Katalysatoren abgebaut werden. US-Chemiker entdeckten nun, dass Zinkoxid nicht nur als Katalysator dienen, sondern auch die Verschmutzung durch PCB mit einem schwachen Leuchten anzeigen kann.
Findet sich nur ein Teil eines chlorierten Phenols in einer Millionen Teile Wasser, sendet Zinkoxid ein grünes Licht aus. Während die organische Substanz bei der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht nach und nach in harmlose Stoffe zersetzt wird, verringert sich diese so genannte Fluoreszenz, berichten die Forscher der University of Notre Dame in Indiana im Fachblatt Journal of Physical Chemistry B (Vol. 106, S. 788).
Ist der Abbauprozess jedoch abgeschlossen, nimmt die Intensität des grünen Lichtes um rund 15 Prozent zu. So kann Zinkoxid nicht nur als Katalysator, sondern auch als empfindlicher Sensor für eine giftige Konzentration an chlorierten Phenolen dienen.
Dieser photokatalytische Effekt wurde bisher schon bei Titandioxid nachgewiesen, konnte aber noch nicht in einem kommerziellen Produkt umgesetzt werden. Nun hoffen die Wissenschaftler, dass Zinkoxid diesen Schritt mit seiner Doppelfunktion als Sensor und Katalysator ermöglicht. Allerdings stehen noch weitere Untersuchungen zur Effizienz und zur Geschwindigkeit dieser Abbau-Reaktion aus.
Jan Oliver Löfken
