Учёные разработали новый процесс для преобразования “вечно химикатов” в воде во фторид.
Научные исследователи разработали новый метод разрушения вредных «вечных химикатов», используя активированный светом материал. Перфторуалкильные и полифторпаралканы (PFAS) встречаются во многих бытовых продуктах: от кухонной утвари до косметических средств, стоматологической нити и водонепроницаемой одежды. Как следует из их названия, эти химические соединения разлагаются тысячами лет, что позволяет им накапливаться в окружающей среде и организме человека.
PFAS начали применяться с 1940-х годов и первоначально ценились за свою устойчивость к прилипанию. Однако сейчас известно об их воздействии на здоровье: риск развития аутоиммунных заболеваний, нарушений в развитии у детей, снижения фертильности и даже рака среди людей значительно повышен. В результате некоторые виды PFAS были запрещены.
Несмотря на то что было произведено около 15 тысяч различных типов этих соединений, практически 98% населения США имеет их следы в своей крови. Теперь исследовательская группа нашла способ разрушить эти химикаты до составляющих компонентов, включающих безвредный при низких дозах фторид. Результаты исследования опубликованы в журнале Small 25 июля этого года.
«Загрязнение PFAS продолжает представлять глобальную угрозу здоровью, и это исследование является критическим шагом на пути к созданию более безопасных сообществ и чистых экосистем», — заявил ведущий исследователь Кэмерон Ширер (Cameron Shearer), ученый из области материалов при Университете Аделаиды в Австралии.
Связанные материалы: Ученые нашли простой способ уничтожить «вечные химикаты» путем облучения их светом.
Персистентность PFAS связана с сильными химическими связями между углеродом и фтором, состоящими из головы (обычно заряженных кислородных молекул) соединенной хвостом атомов углерода и фтора. Для деградации необходимо разорвать эту связь, однако традиционными методами это крайне сложно сделать.
«Многие загрязнители воды разлагаются при добавлении реактивного вещества, которое связывается с углеродом. Но в случае PFAS молекулы, атомы углерода защищены таким образом, что делает этот процесс практически невозможным», — объясняет Ширер.
В последние годы ученые работали над созданием методов разложения PFAS с использованием фотокаталитических материалов, которые активизируют химические реакции при поглощении света. В новом исследовании использовались такие материалы, как кадмиевый индий сульфид, известный своей способностью после воздействия видимого света генерировать свободные радикалы (активные формы кислорода).
После смешивания материала с одним из наиболее распространенных PFAS — перфторооктановым сульфонатом (PFOS) — исследователи наблюдали, как фотокатализатор поглощал свет и генерировал свободные радикалы для атаки фторидных атомов в молекулярной связи. В оптимальных условиях удалось достичь «полного разложения» около 99% молекул PFOS. Остаточные продукты можно выделить и использовать при производстве зубной пасты или добавок к удобрениям.
Этот новый метод дает надежду на снижение уровня вредных химикатов в окружающей среде, что является критически важным шагом для здоровья людей по всему миру.
