Forskare förvandlar ”Forever Chemicals” i vatten till fluor med ny process
Forskare har utvecklat en ny metod för att bryta ner skadliga ”eviga kemikalier” genom att utsätta dem för ett solljusaktiverat material.
Perfluoroalkyl och polyfluoroalkylämnen (Pfas) finns kemikalier i många hushållsprodukterinklusive köksredskap, kosmetika, tandtråd och vattentäta kläder. Trots deras smeknamn tar kemikalierna tusentals år att bryta ner, vilket gör att de kan samlas i miljön och våra kroppar.
PFA har använts sedan 1940 -talet. Ursprungligen värderades de för sina nonstick -egenskaper, men nu är de kopplade till ett antal hälsoeffekterinklusive ökade risker för autoimmun sjukdom, utvecklingsstörningar, minskad fertilitet och cancer hos människor. Detta har lett till att vissa PFA: er förbjöds. Men med nästan 15 000 typer som har producerats, ungefär 98% av den amerikanska befolkningen Har dessa kemikalier i blodet.
Nu har ett team av forskare hittat ett sätt att bryta ner kemikalierna och reducera dem till komponenter som inkluderar fluor, vilket är ofarlig vid låga doser. De publicerade sina resultat 25 juli i tidskriften Små.
”PFAS -förorening fortsätter att utgöra en global hälsorisk, och denna forskning representerar ett kritiskt steg mot säkrare samhällen och renare ekosystem,” ledande forskare Cameron Sheareren materialforskare vid University of Adelaide i Australien, sa i ett uttalande.
Släkt: Forskare hittar ett enkelt sätt att förstöra ”Forever Chemicals” – genom att halshugga dem
PFAS är skyldig sin uthållighet till deras starka kemiska bindningar; De består av ett huvud (ofta laddade syremolekyler) kopplade till en svans av kol och fluor atomer. För att PFA ska försämras måste denna bindning brytas – men denna process är mycket svår att uppnå med traditionella metoder.
”Många vattenföroreningar försämras genom att tillsätta en reaktiv kemikalie som binder till kolet,” sade Shearer. ”I PFAS -molekyler skyddas emellertid kolatomerna på ett sådant sätt som gör denna process nästan omöjlig.”
Under de senaste åren har forskare utvecklat metoder för att bryta ner PFA med hjälp av material som kallas fotokatalysatorer, som absorberar infallande ljus för att påskynda kemiska reaktioner. Forskarna bakom den nya studien vände sig till ett fotokatalytiskt material som kallas kadmiumindiumsulfid, känd för sin förmåga att frigöra reaktiva syrearter – eller fria radikaler – efter att ha utsatts för synligt ljus.
Efter att ha blandat materialet med en gemensam PFAS som kallas perfluoroktansulfonat (PFO) såg forskarna när fotokatalysatorn absorberade ljus för att generera fria radikaler som attackerade fluoratomerna i bindningen.
Under optimerade förhållanden ledde detta till ”fullständig nedbrytning” av cirka 99% av PFOS -molekylerna. Biprodukterna var komponenter som forskarna säger kan isoleras och användas för att göra tandkräm- och gödningsmedel.
”Materialen vi har utvecklat genom vår forskning kan användas som en del av PFAS-behandlingskedjor som först fångar och koncentrerar PFA i vatten, som sedan kan försämras genom exponering för våra ljusaaktiverade material,” sade Shearer. ”Vi planerar att bygga vidare på denna studie genom vårt pågående arbete som förbättrar materialets stabilitet innan de kan tillämpas på storskaliga system.”
