[ad_1]
Khi các quy định mới về môi trường đang được triển khai để giảm thiểu các hóa chất chuỗi dài đã ngừng hoạt động trong ngành được gọi là PFAS trong nước uống, có những lo ngại về một loại “hóa chất vĩnh viễn” mới này được gọi là PFAS chuỗi ngắn. PFAS là chữ viết tắt của các chất perfluoroalkyl và polyfluoroalkyl.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois Urbana-Champaign đang giúp chuyển trọng tâm sang bao gồm việc giảm thiểu các hóa chất mà các nhà điều tra cho biết cũng bền bỉ như các chất tương tự chuỗi dài của chúng, di động hơn và khó loại bỏ khỏi môi trường hơn.
Một nghiên cứu do kỹ sư hóa học và sinh học phân tử Xiao Su chỉ đạo sử dụng quá trình hấp thụ điện thay vì các bộ lọc và dung môi, đồng thời kết hợp quá trình tổng hợp, thử nghiệm phân tách và mô phỏng máy tính để giúp thiết kế một điện cực có thể thu hút và thu giữ một loạt PFAS chuỗi ngắn từ môi trường nước.
Nghiên cứu được hỗ trợ một phần bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ thông qua một khoản tài trợ nghiên cứu và Trung tâm Siêu máy tính Quốc gia tại Illinois, một trong năm cơ sở do Chương trình Trung tâm Siêu máy tính của NSF tạo ra.
Một bài báo được xuất bản trong Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ mô tả cách Su và nhóm thiết kế và tổng hợp một loại chất đồng trùng hợp mới được sử dụng để chuẩn bị các điện cực nhằm chiết xuất có chọn lọc PFAS chuỗi ngắn từ dung dịch nước và nước thải bị ô nhiễm thông qua quá trình hấp thụ điện. Các tác giả đã chỉ ra rằng các chất gây ô nhiễm PFAS bị ràng buộc có thể được giải phóng khỏi các điện cực bằng cách sử dụng điện thế để đạt được khả năng tái tạo “gần 100%”, giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng hóa chất để tái tạo các điện cực chọn lọc PFAS mới.
Su cho biết: “Một trong những thách thức khi làm việc với PFAS chuỗi ngắn là chúng chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Chúng tôi biết rằng chúng chứa ít nguyên tử carbon và flo hơn, khiến chúng có các phân tử ngắn hơn và do đó, linh động hơn hoặc tương tác tự do hơn trong môi trường tự nhiên. Chúng ưa nước hơn, nghĩa là chúng có khả năng liên kết với các phân tử nước hơn. Những đặc tính này kết hợp lại khiến chúng khó tách khỏi nước hơn so với các đối tác chuỗi dài của chúng.”
Sự khác biệt giữa PFAS chuỗi ngắn và chuỗi dài — và giữa PFAS chuỗi dài nói chung — đủ quan trọng để nhóm nghiên cứu xem xét lại điện cực đã phát triển trước đây được thiết kế để thu hút, bắt giữ và tiêu diệt PFAS chuỗi dài khỏi môi trường và nguồn nước uống.
Su cho biết: “Độ dài của các phân tử PFAS chuỗi ngắn khác nhau, mang lại cho chúng những tính chất vật lý khác nhau. “Điều này có nghĩa là chúng ta cần có khả năng điều chỉnh điện cực vừa phải để thu hút và cuối cùng giải phóng PFAS chuỗi ngắn, với sự hiểu biết ở cấp độ phân tử về các tương tác là chìa khóa thành công.”
Su cho biết công việc này là một bước quan trọng ban đầu trong việc loại bỏ PFAS chuỗi ngắn khỏi môi trường, thứ đã thay thế PFAS chuỗi dài trong nhiều ngành công nghiệp.
[ad_2]