Вечные химикаты под действием света разложились за одну ночь

Технология работает при комнатной температуре и восстанавливает компоненты для повторного использования.

Химики из Университета Рицумейкан в Японии разработали новый метод, который позволяет быстро разлагать «вечные» химикаты. Технология работает при комнатной температуре. Для отдельных типов фторсодержащих поверхностно-активных веществ (ФПАВ) для полного разложения хватило одной ночи, при этом были восстановлены некоторые полезные компоненты для повторного использования.

ФПАВ, или «вечные» химикаты, — это широкий класс веществ, которые обладают превосходной стабильностью и устойчивостью к воде и теплу. Секрет устойчивости этих химикатов заключается в связях углерода с фтором. Прочность этих связей делает вещества идеальными для различных задач: от антипригарной посуды до одежды с водоотталкивающим покрытием. С другой стороны, по этой же причине их сложно перерабатывать.

Японские химики использовали полупроводниковые нанокристаллы сульфида кадмия (CdS), часть из которых легировали медью. Эти частицы вместе с ФПАВ поместили в водный раствор триэтаноламина.

Под воздействием светодиодного света с длиной волны 405 нм нанокристаллы возбуждались и притягивали молекулы ФПАВ. В то же время в растворе генерируются и возбуждаются электроны, которые удаляют ионы фтора из молекул, разрушая прочные связи между фтором и углеродом.

В ходе испытаний всего за восемь часов с помощью нового подхода ученые разложили 100% перфтороктансульфоната. Другой ФПАВ, Нафион, разложился на 81% за 24 часа. Метод работает при температуре раствора всего 38°C. Это намного ниже, чем требуемые обычно 400°C. Метод также восстановил ионы фтора, что позволяет повторно использовать их для других промышленных целей.