Ученые обнаружили простой способ разрушить «вечные химические вещества»

Группа ученых обнаружила простой, низкоэнергетический способ разрушить одну из самых больших групп «вечных химикатов», гнусных загрязнителей, которые были связаны с вредом для окружающей среды и проблемами со здоровьем человека. Хотя до практического применения еще далеко, ученые в восторге от потенциала новой техники. Исследование было опубликовано в журнале Science.

При детальном моделировании молекулы PFAS — длинноцепочечные синтетические химические вещества с настолько прочными углеродно-фторными связями, что считалось, что их невозможно разорвать без больших усилий, — быстро «распадались» в определенных мягких условиях.

«Фундаментальные знания о том, как разлагаются эти материалы, вероятно, являются самым важным выводом из этого исследования», — сказал на брифинге для прессы Уильям Дихтел, профессор химии Северо-Западного университета.

На данный момент исследователи показали, что их метод разлагает один из основных классов химических веществ PFAS (перфторалкил), которые содержат карбоновые кислоты и для краткости называются PFCA.

Все PFAS печально известны. Их водо- и жироотталкивающие свойства сделали их эффективными антипригарными и гидроизоляционными средствами, а также чрезвычайно стойкими загрязнителями окружающей среды, которые попали в нашу кровь.

Учитывая известные риски для здоровья при хроническом воздействии низких уровней соединений PFCA и множество исследований, обнаруживающих загрязнение ПФАВ при небезопасных уровнях в источниках воды, возникла спешка с разработкой набора методов фильтрации PFCA из питьевой воды с переменным успехом.

Но химические вещества PFAS (что неудивительно) остаются нетронутыми после фильтрации, и вариантов их утилизации немного. При достаточно высоких температурах они разрушаются. Но это дорого и есть риск дальнейшего распространения загрязняющих веществ.

Новое исследование, проведенное под руководством химика-материаловеда из Северо-Западного университета Бриттани Транг, может радикально изменить ситуацию.

Команда разработала низкоэнергетический процесс, который разлагает химические вещества PFAS при умеренных температурах с использованием недорогих реагентов и оставляет только безвредные углеродсодержащие молекулы и ионы фтора.

Исследование «дает представление о том, как эти, казалось бы, стойкие соединения могут подвергаться почти полному разложению в неожиданно мягких условиях», — пишут Шира Джудан, исследователь химии окружающей среды в Йоркском университете, и коллега-химик Рилан Лундгрен из Университета Альберты в статье, сопровождающей исследование.

«Мы надеемся, что фундаментальные выводы Транга и др. могут быть объединены с эффективным улавливанием PFAS из загрязненных участков окружающей среды, чтобы обеспечить возможное решение вечной химической проблемы» - резюмировали ученые.

Фото: pixabay.com