100 % toxických „večných chemikálií“ sa cez noc rozloží v novej reakcii
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Japonskí vedci vyvinuli novú metódu na rýchly rozklad toxických „večných chemikálií“ pri izbovej teplote. Táto technika rozložila 100 % určitých druhov týchto znečisťujúcich látok za noc, pričom sa z nich získali niektoré užitočné zložky na opätovné použitie.
Perfluóralkylové a polyfluóralkylové látky (PFAS) sú širokou triedou chemických látok, ktoré majú vynikajúcu stabilitu a odolnosť voči vode a teplu, najmä vďaka silným väzbám medzi uhlíkom a fluórom. Vďaka tomu sú ideálne na výrobu všetkého, od nepriľnavého kuchynského riadu až po hasiacu penu a vodu odpudivé oblečenie.
Tieto mimoriadne silné väzby však majú aj svoju nevýhodu. Keďže sa nerozkladajú, chemikálie majú tendenciu zostávať v prostredí v podstate „navždy“, odtiaľ pochádza ich prezývka „večné chemikálie“. Ešte horšie je, že keď sa nahromadia v ľudskom tele, spájajú sa s cukrovkou, problémami s plodnosťou, rôznymi druhmi rakoviny, narušením imunitného systému a mnohými ďalšími zdravotnými problémami.
Vedci z japonskej Univerzity Ritsumeikan teraz vyvinuli novú metódu na rozklad PFAS. Polovodičové nanokryštály sulfidu kadmia (CdS), z ktorých niektoré sú dopované meďou, sú aktívnymi zložkami v roztoku, ktorý obsahuje aj vodu, zlúčeninu nazývanú ako trietanolamín (TEOA) a, samozrejme, chemikálie PFAS, ktoré čakajú na spracovanie.
Keď sa roztok vystaví LED svetlu s vlnovou dĺžkou 405 nm, nanokryštály sa excitujú a molekuly PFAS sa prilepia na ich povrch. Zároveň sa v roztoku generujú a excitujú elektróny, až kým neodstránia fluórové ióny z molekúl PFAS, čím sa tieto pevné väzby rozbijú.
Pri testoch táto metóda úspešne rozložila 100 % konkrétnej PFAS, nazývanej ako perfluóroktánsulfonát, len za osem hodín. Ďalšia látka, nazývaná ako Nafion, sa rozložila o 81 % za 24 hodín. To sa podarilo dosiahnuť pri teplote len 38 °C, čiže oveľa nižšej ako zvyčajne požadovaných 400 °C. Touto technikou sa tiež obnovujú fluórové ióny, čo umožňuje ich opätovné použitie na iné priemyselné účely.
Táto technika je podobná mnohým iným, ktoré používajú katalyzátor na rozklad molekúl PFAS, ale zvyčajne je potrebné UV žiarenie a často aj vyššia teplota. Iné tímy zaznamenali úspech pri podobných reakciách s použitím superkritickej vody, magnetických častíc, vodíka alebo nitridu bóru. V konečnom dôsledku by najlepším riešením mohla byť kombinácia možností na rozklad PFAS.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Angewandte Chemie International Edition.
