Дослідники розробили простий спосіб очищення води від токсичних фторовмісних поверхнево-активних речовин (ФПАР або PFAS).
Хіміки з Університету Квінсленда та Австралійського інституту біоінженерії та нанотехнологій розробили новий метод очищення води від «вічних хімікатів». Додавання спеціального розчину в воду, забруднену ФПАР, перетворює токсичні елементи в магнітні частинки. Отриману суміш легко очистити за допомогою звичайного магніту.
Секрет методу в спеціальному розчині, розробленого хіміками. Він містить речовини, які вони назвали магнітним фторовмісним полімерним сорбентом. Ці частинки з одного боку мають магнітні властивості, а з іншого — активно взаємодіють з ФПАР завдяки хімічній структурі, в тому числі наявності в складі перфторполіефіру і катіонних груп.
Очищення води від ФПАР за допомогою магнітів. Відео: Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology
При додаванні сорбенту в розчин, забруднений “вічними хімікатами”, він зв’язується з ФПАР. Такі комплексні частинки можна легко і швидко видалити будь-яким магнітним полем. У серії випробувань, вчені показали, що новий метод видаляє за 30 секунд більше 95% більшості відомих типів ФПАР, в тому числі понад 99% GenX — однієї з речовин, яка найбільш складно видаляється.
Поверхнево-активні речовини, що містять фтор (англійською мовою, per-and polyfluoroalkyl substances, PFAS) — це клас хімічних речовин з дуже міцними фтор-вуглецевими зв’язками. З 1940 років ці речовини активно використовуються в промисловому виробництві по всьому світу завдяки особливим водо – і жировідштовхуючим властивостям. Недолік ФПАР полягає в тому, що в природних умовах вони практично не розкладаються, а тому такі частинки зберігаються в грунті, забруднюють воду.
Види ФПАР, які очищали за допомогою нового методу (а), роботи пристрою (B) і ефективність очищення (з). Зображення: Xiao Tan et al., Angewandte Chemie
Протягом останніх десятиліть хіміки по всьому світу працюють над створенням різних способів очищення води і штучного руйнування ФПАР. На жаль, більшість з них або тривалі, або дороги і енерговитратні. Автори роботи вважають, що їх магнітне рішення пропонує ефективну альтернативу. Очищення в цьому випадку проходить набагато швидше, ніж в інших технологій, а запуск реакції не вимагає енергії.