Der Bedarf an Phosphat für Landwirtschaft und die Chemische Industrie nimmt stetig zu. Unter Berücksichtigung, dass es sich bei Phosphat um eine nicht erneuerbare Ressource handelt, deren statische Reserven mit nur ca. 100 Jahren angegeben werden, Deutschland über keine abbauwürdigen Vorkommen verfügt und der Abbau in den Förderländern mit erheblichen Umweltschäden einhergeht, ist die Rückgewinnung von Phosphat aus Abwässern von größter gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Bedeutung. (Hermann, 2009)
Das Forschungsprojekt ist auf die Synthese von Fluoreszenzsonden für die Detektion von Phosphaten in Wasser und die Synthese von neuen Materialien zur Extraktion von Phosphaten aus wässrigen Lösungen ausgelegt.
Im ersten Schritt erfolgt die Synthese von Phosphat-selektiven Fluoreszenzsonden, welche aus einem künstlichen Phosphatrezeptor und einem Fluoreszenzfarbstoff aufgebaut werden sollen. Diese Phosphatsonden sollen sich durch hohe Selektivität und Bindungsaffinität gegenüber Phosphatanionen vor allem in wässrigen Lösungen auszeichnen. Durch die Entwicklung dieser Phosphatsonden soll nicht nur Aufschluss darüber erhalten werden, welches ein ideales Design für einen künstlichen Phosphatrezeptor ist, sondern sie sollen auch Basisverbindungen für eine spätere Verwendung in der biologischen und medizinischen Analytik sein.
Im zweiten Teil ist die Funktionalisierung von künstlichen Phosphatrezeptoren mit verschiedenen Ankergruppen geplant, damit diese Rezeptoren an Festphasen immobilisiert werden können. Durch die Immobilisierung sollen die Festphasen zu Anionenaustauschern weiterentwickelt werden, welche mit Hilfe der künstlichen Phosphatrezeptoren auf ihrer Oberfläche bevorzugt Phosphatanionen binden sollen. Diese Immobilisierung der Rezeptoren soll an verschiedenen Festphasen mit unterschiedlichen hydrophoben und hydrophilen Oberflächeneigenschaften erfolgen, um auf diesem Weg Anionenaustauscher zu erhalten, welche auf ihre spätere Arbeitsumgebung optimiert sind. Die so erhaltenen Anionenaustauscher sollen dazu in der Lage sein Phosphat selektiv und effizient aus wässrigen Lösungen in Anwesenheit von Fremdionen zu extrahieren, sodass auf diese Weise eine wirtschaftliche Phosphat-Rückgewinnung erzielt werden kann.

Hermann, L. (2009), Rückgewinnung von Phosphor aus der Abwassereinigung. Eine Bestandesaufnahme. (Bundesamt für Umwelt (BAFU), Bern, Hrsg.) Umwelt-Wissen, 0929.