Хіміки з Університету Ріцумейкан в Японії розробили технологію, яка працює за кімнатної температури та відновлює компоненти для повторного використання, забезпечуючи швидкий розклад “вічних” хімікатів.
“Вічні” хімікати, або фторвмісні поверхнево-активні речовини (ФПАВ), характеризуються високою стабільністю і стійкістю до води і тепла завдяки міцним зв’язкам вуглецю з фтором. Ці зв’язки роблять ФПАВ ідеальними для застосування у виробництві антипригарного посуду, водовідштовхувального одягу та інших продуктів, але водночас ускладнюють їх переробку.
Японські хіміки використали напівпровідникові нанокристали сульфіду кадмію (CdS), леговані міддю, для розкладання ФПАВ. Нанокристали помістили у водний розчин триетаноламіну разом з ФПАВ і піддали дії світлодіодного світла з довжиною хвилі 405 нм. У результаті нанокристали збуджувалися і притягували молекули ФПАВ, одночасно генеруючи електрони, які видаляли іони фтору з молекул, руйнуючи міцні зв’язки між фтором і вуглецем.
Технологія переробки. Зображення: Arima et al.
За результатами випробувань, за вісім годин метод повністю розкладав перфтороктансульфонат, а за 24 години — на 81% розкладав Нафіон. Процес відбувався за температури розчину лише 38°C, що значно нижче, ніж традиційно необхідні 400°C. Крім того, метод дозволив відновити іони фтору для повторного використання у промисловості.
Ця технологія відкриває нові можливості для ефективного і екологічного перероблення “вічних” хімікатів, які раніше були практично неможливі для розкладання. Завдяки цьому методу можна значно зменшити негативний вплив таких речовин на навколишнє середовище та забезпечити повторне використання цінних компонентів.