Istraživači sa Flinders Univerziteta razvili su nanoskalni molekulski „kavez" koji primorava PFAS molekule da se agregiraju, olakšavajući njihovo uklanjanje. U laboratorijskim testovima, kavez ugrađen u mesoporni silicijum uklonio je oko 98% testiranih kratko‑ i dugolančanih PFAS i zadržao efikasnost kroz najmanje pet ciklusa. Ipak, tehnika je još u ranoj fazi i potrebna su dalja testiranja u realnim sistemima i na većem broju PFAS varijanti.
Novi Nanoski „Kavez" Uklanja Do 98% PFAS Iz Vode — Obećavajući Laboratorijski Rezultati
Credit: Oscar Wong / Getty Images
Tim istraživača sa Flinders Univerziteta razvio je nanoskalni molekulski „kavez" koji primorava PFAS molekule da se grupišu, što ih čini znatno lakšim za uklanjanje iz vode. U laboratorijskim testovima, kada je kavez ugrađen u mesoporni silicijumski nosač, tehnologija je uklonila približno 98% i kratko- i dugolančanih PFAS jedinjenja.
Kako radi
Molekulski kavez funkcioniše kao mikroskopska zamka: umesto da čeka da se PFAS spontano agregiraju, njegova unutrašnja šupljina podstiče molekule da se grupišu i ostanu zarobljeni. Kada su ovi kavezi inkorporirani u porozni silicijumski materijal (mesoporni silicijum), dobijeni filter postaje sposoban da zadrži molekule koje bi inače prolazile kroz obične adsorbense.
„Otkrili smo da nano‑kavez hvata kratkolančane PFAS primoravajući ih da se povoljno agregiraju unutar svoje šupljine,“ rekao je dr Witold Bloch, vođa projekta. „Ovaj neuobičajeno snažan mehanizam vezivanja razlikuje se od tradicionalnih adsorbenata.“
Rezultati i ograničenja
U kontrolisanim uslovima laboratorije, filter je uklonio ~98% testiranih PFAS i zadržao efikasnost kroz najmanje pet ciklusa upotrebe. Testovi su takođe pokazali da uređaj radi i pri koncentracijama soli tipičnim za pitku vodu, što je važan pokazatelj za primenu u vodovodnim sistemima.
Ipak, autori upozoravaju da su rezultati preliminarni: istraživanje je rađeno u laboratoriji i obuhvatilo je ograničen skup PFAS jedinjenja. Postoje hiljade PFAS varijanti koje još nisu ispitane, a realni sistemi vodosnabdevanja donose dodatne izazove kao što su organski i anorganski zagađivači, promene protoka i ekonomičnost skaliranja tehnologije.
„Najuzbudljiviji deo projekta bio je prvo detaljno razumevanje kako se PFAS vezuju unutar kaveza na molekularnom nivou,“ rekla je Caroline Andersson, prva autorka studije. „To nam je omogućilo da dizajniramo efikasan adsorbent za uklanjanje PFAS-a."
Šta sledi
Sledeći koraci uključuju testiranje na širem spektru PFAS jedinjenja, ispitivanja u uslovima bližim realnim sistemima vodosnabdevanja i procenu dugoročne izdržljivosti i troškova proizvodnje. Iako tehnologija još nije spremna za komercijalnu upotrebu u domaćinstvima, predstavlja značajan pomak u razvoju metoda za kontrolu „večnih hemikalija" u vodi.
Izvor: Rad objavljen u časopisu Angewandte Chemie International Edition; istraživanje Flinders Univerziteta.
Pomozite nam da budemo bolji.
