Az Erdélyi Múzeum-Egyesület 2020-ban indult, interdiszciplináris, alkalmazott anyagtudományi projektjének egyik újabb kutatási eredménye látott napvilágot.
A szűrőpapír kettős szerepe a hatékony tisztításban
A mindennapi laboratóriumi gyakorlatban jól ismert szűrőpapír a legtöbbször csupán fizikai szűrőfelületként jelenik meg – egyszerű eszközként a szilárd és folyékony komponensek elválasztására. Az Erdélyi Múzeum-Egyesület interdiszciplináris külső kutatócsoportja azonban új szemszögből vizsgálta meg e jól ismert anyagot: vajon a szűrőpapír molekuláris szinten is képes lehet aktív szerepet betölteni a szennyező anyagok eltávolításában?
A kutatás során a metilénkék nevű szerves festékanyag – és egy hozzá szerkezetileg hasonló analóg festék – adszorpciós viselkedését tanulmányozták cellulózalapú szűrőpapíron. A metilénkéket gyakran használják modell-szennyezőként a víztisztítási eljárások hatékonyságának tesztelésére, így eredményeik környezeti szempontból is relevánsak. A vizsgálat célja az volt, hogy kinetikai és termodinamikai szempontból is feltárják, hogyan és milyen mértékben képes a szűrőpapír a festékmolekulák megkötésére.
A kutatócsoport nemcsak azt igazolta, hogy a szűrőpapír képes aktív adszorbensként viselkedni, hanem azt is, hogy a molekulák szerkezeti finomságai – például a térkitöltést befolyásoló sterikus hatások – jelentős mértékben befolyásolják az adszorpciós folyamatot. A két vizsgált molekula közül az egyik kisebb és jobban illeszkedő szerkezete révén gyorsabban és hatékonyabban adszorbeálódott, míg a másik molekula nagyobb mérete és eltérő szerkezeti jellemzői gátolták a felülethez való kapcsolódást.
A kutatás során kinetikai modellekkel írták le az adszorpció sebességét és időbeli alakulását, termodinamikai számításokkal pedig a folyamatok energiaigényét és rendezettségét értékelték. Az eredmények alapján nemcsak az vált világossá, hogy a szűrőpapír adszorpciós szempontból is aktív közeg lehet, hanem az is, hogy a molekulák és a felület közötti kapcsolódás szerkezeti tényezői – például a molekulák térbeli mérete, alakja, töltéseloszlása – döntő szerepet játszanak a folyamat hatékonyságában.
Ez a vizsgálat új távlatokat nyithat az egyszerű, olcsó, természetes alapú anyagok alkalmazásában a környezeti szennyezők eltávolítására. A szűrőpapír tehát nem csupán passzív hordozóként működik, hanem – megfelelő molekuláris környezetben – akár aktív, szelektív tisztítófelületként is értelmezhető.
A tanulmány adatai és elérhetősége:
Andrea Bogyor, Alexandra Ana Csavdari, Tamás Lovász, Enikő Bitay: A Comparative Kinetic and Thermodynamic Adsorption Study of Methylene Blue and Its Analogue Dye on Filter Paper. International Journal of Molecular Sciences 2025, 26(2), 516.
https://doi.org/10.3390/ijms26020516
