Учёные из Японии разработали новый способ быстрого разрушения опасных «вечных» химикатов PFAS при комнатной температуре. Технология позволяет полностью разлагать определённые виды этих загрязнителей за одну ночь и даже восстанавливать часть ценных компонентов для повторного использования.

Поли- и перфторалкильные вещества (PFAS) — обширный класс химикатов, известный своей устойчивостью к воде и нагреву благодаря прочной связи углерода и фтора. Это делает их незаменимыми для антипригарной посуды, огнеупорной пены и водоотталкивающей одежды. Однако эти же свойства приводят к тому, что PFAS практически не разлагаются в природе — за что и получили прозвище «вечные химикаты». Попадая в организм, они накапливаются и связываются с развитием диабета, проблем с фертильностью, онкологических заболеваний, нарушений иммунитета и других тяжёлых состояний.

Теперь исследователи из Университета Рицумейкан предложили инновационный метод разложения PFAS. В его основе — водный раствор с нанокристаллами сульфида кадмия (CdS), частично легированными медью, а также триэтаноламином (TEOA) и, собственно, молекулами PFAS.

Когда раствор облучают светодиодами с длиной волны 405 нм, нанокристаллы возбуждаются и заставляют молекулы PFAS «прилипать» к своей поверхности. В процессе в растворе возбуждаются электроны, которые вырывают фторид-ионы из молекул PFAS, разрушая их прочные связи.

Эксперименты показали: за 8 часов можно полностью разложить перфтороктансульфонат, а другой стойкий полимер Nafion разрушается на 81% за сутки. Причём всё это происходит при 38 °C — гораздо ниже, чем 400 °C, обычно необходимых для таких реакций. Более того, выделившиеся фторид-ионы можно собирать и использовать повторно в промышленности.

Подход похож на другие каталитические методы разрушения PFAS, но обычно для этого требуется ультрафиолет или высокая температура. Есть и другие технологии: использование сверхкритической воды, магнитных частиц, водорода или нитрида бора. В итоге, набор разных подходов для уничтожения PFAS может стать оптимальным решением проблемы.