Фас, нитрид бора! Ученые нашли способ обнулить PFAS

Пер- и полифторалкильные вещества или PFAS — это потенциально вредные субстанции, известные как вечные химикаты, поскольку их очень трудно уничтожить.

Один из новых методов разрушения PFAS включает в себя принудительное измельчение металлическими шариками в движущемся контейнере, но этот метод может потребовать применения коррозийных добавок. И вот теперь исследователи в журнале Американского химического общества Environmental Science & Technology Letters сообщают о новом типе добавки для «шарового измельчения», которая полностью разрушает PFAS при температуре и давлении окружающей среды.

Загрязнение твердыми PFAS — постоянная проблема для почвы вблизи мест захоронения отходов, производственных площадок и объектов, где часто используется противопожарная пена. Агентство по охране окружающей среды США рекомендует сжигание для уничтожения этих веществ, но остаются сомнения в том, что этот энергоемкий метод может эффективно предотвратить загрязнение окружающей среды.

Еще один вариант — шаровое измельчение, то есть процесс, при котором PFAS и добавки смешиваются с металлическими шариками на высокой скорости. Столкновения между шарами и добавками вызывают твердофазные реакции, которые разрушают углеродно-фтористые связи PFAS и превращают их в менее вредные продукты. Обычной добавкой для этого процесса является гидроксид калия (KOH), но он образует сложные сгустки и подвержен коррозии.

Чтобы преодолеть эти ограничения, Янг Янг и его коллеги воспользовались нитридом бора — пьезоэлектрическим материалом, который генерирует частичные электрические заряды и может принимать электроны при деформации под действием механических сил. Теперь ученые сообщают о процессе шарового измельчения, в котором нитрид бора используется в качестве некоррозионной добавки для реакции с PFAS и их разрушения.

В качестве экспериментального образца новой добавки группа исследователей измельчила два старых соединения PFAS с нитридом бора и проанализировала полученные продукты. Оптимизировав соотношение нитрида бора и PFAS, команда почти полностью удалила атомы фтора из PFAS за четыре часа при температуре и давлении окружающей среды, эффективно разрушив их.

За шесть часов с помощью этого метода также удалось разрушить 80% известных PFAS из почвы, загрязненной противопожарной пеной. В обоих экспериментах нитрид бора разлагал PFAS более эффективно, чем при использовании KOH. Дальнейшие анализы показывают, что нитрид бора принимает электроны и атомы фтора от PFAS, которые затем распадаются на фторалкильные радикалы, реагирующие с кислородом или другими радикалами с образованием в конечном итоге безвредных минералов.

Этот новый метод может открыть дверь для будущих стратегий ликвидации PFAS, основанных на механической силе, говорят исследователи.

23.01.2023


Подписаться в Telegram



Экология

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса