Raziskovalci na Univerzi Rice so razvili inovativno rešitev za pereč okoljski problem: odstranjevanje in uničenje per- in polifluoroalkilnih snovi (PFAS), znanih tudi kot "trajne kemikalije". Študija, ki sta jo vodila James Tour , TT in WF Chao, profesor kemije in profesor materialov in nanotehnologije, ter Phelecia Scotland, predstavlja metodo, ki ne le odstranjuje PFAS iz vodnih sistemov, temveč tudi pretvarja odpadke v visokokakovosten grafen, kar ponuja stroškovno učinkovit in trajnosten pristop k sanaciji okolja.
PFAS so sintetične spojine, ki jih najdemo v različnih potrošniških izdelkih in so cenjene zaradi svoje odpornosti na vročino, vodo in olje. Najdemo jih na primer v oblačilih za prosti čas in športnih oblačilih. Vendar pa zaradi svoje kemijske stabilnosti vztrajajo v okolju, onesnažujejo vodne vire in predstavljajo znatna zdravstvena tveganja, vključno z rakom in disfunkcijo imunskega sistema. Konvencionalne metode odstranjevanja PFAS so drage, energetsko potratne in pogosto ustvarjajo sekundarna onesnaževala. Zato so potrebne inovativne, učinkovitejše in okolju prijaznejše rešitve.
Raziskovalna skupina za reševanje teh izzivov uporablja bliskovito joulovo segrevanje (FJH). Z združevanjem granuliranega aktivnega oglja (GAC), nasičenega s PFAS, in mineralizirajočimi sredstvi, kot so natrijeve ali kalcijeve soli, so raziskovalci z visoko napetostjo ustvarili temperature, ki presegajo 3.000 stopinj Celzija v manj kot eni sekundi. Intenzivna toplota prekine močne vezi ogljik-fluor v PFAS in jih pretvori v inertne, nestrupene fluoridne soli. Hkrati se GAC reciklira v grafen, dragocen material, ki se uporablja v industrijah, kot sta elektronika in gradbeništvo.
Rezultati raziskave so pokazali učinkovitost defluoriranja več kot 96 % in 99,98 % odstranitve perfluorooktanojske kisline (PFOA), enega najpogostejših onesnaževalcev s PFAS. Analitični testi so potrdili, da je reakcija povzročila nezaznavne ravni škodljivih hlapnih organskih fluoridov, ki so pogost stranski produkt drugih obdelav s PFAS. Postopek odpravlja tudi sekundarne odpadke, povezane s konvencionalnimi metodami odstranjevanja, kot sta sežiganje ali odlaganje izrabljenega aktivnega oglja na odlagališča.
izvirno objavo
Narava Voda DOI 10.1038/s44221-025-00404-z
