Ученые Северо-Западного университета в Эванстоне (США) разработали низкотемпературную минерализацию «вечных химических веществ» – пер- и полифторалкильных веществ (PFAS). Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Пер- и полифторалкильные вещества представляют собой стойкие биоаккумулирующиеся загрязнители, обнаруживаемые в воде в концентрациях, вредных для здоровья человека. Данные вещества используются как омнифобные ПАВ во многих промышленных процессах и продуктах: производство политетрафторэтилена, в качестве грязеотталкивающее покрытие для тканей, используются как компоненты водных пленкообразующих пен для пожаротушения.
Утилизация PFAS благодаря прочным связям C-F, которые придают этим веществам устойчивость, является сложной задачей. Применяются методы с применением жестких условий разложения и включают такие методы, как сжигание, обработку ультразвуком, плазменное окисление, электрохимическое разложение, сверхкритические окисление воды, разложение с использованием таких катализаторов, как сульфит или железо и так далее. Однако реакционный потенциал PFAS позволяет использовать альтернативные мягкие методы минерализации.
Минерализация в апротонном растворителе в присуттствии гидроксида натрия позволяет провести декарбоксилирвоание и дефторирование PFAS при умеренных температурах с высокой скоростью реакции. Описанные в статье условия специфичны для фторуглеродов и позволяют проводить минерализацию с высоким извлечением фторид-ионов и низким образованием побочных фторированных продуктов. Для подтверждения своей гипотезы учеными были проведены вычислительные исследования и эксперименты, подтверждающие ранее полученные данные.
Ученые надеются, что данное исследование поможет в разработке других подходов утилизации PFAS.
Текст: Александра Лютая
