محلول مغناطیسی برای حذف مواد شیمیایی ماندگار از آب در چند ثانیه (+فیلم و عکس)

حذف مواد شیمیایی ماندگار از آب با کمک آهنربا

مواد پر فلوئوروآلکیل و پلی فلوئوروآلکیل (PFAS) گروهی از مواد شیمیایی هستند که از دهه 1950 به دلیل خواص آب و روغن گریزی خود مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، اخیرا مشخص شده است که مواد شیمیایی پی‌اف‌ای‌اس با تعداد زیادی از مشکلات سلامتی از جمله افزایش خطر ابتلا به دیابت و سرطان کبد پیوند خورده اند.

بدتر از آن، مطالعه ای جدید نشان داد که سطوح آنها در آب باران تقریبا در همه جای سیاره زمین از دستورالعمل های سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) فراتر رفته است. تجزیه این مولکول های پایدار بسیار دشوار است و بر همین اساس نام مستعار مواد شیمیایی ماندگار یا ابدی برای آنها در نظر گرفته شده است.

اکنون، پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند در استرالیا تکنیکی را توسعه داده اند که می تواند به حذف مواد شیمیایی پی‌اف‌ای‌اس از آب کمک کند. تیم پژوهشی محلولی به نام جاذب پلیمری فلوئوردار مغناطیسی را طراحی کرده اند که وقتی به آب آلوده افزوده می شود، مولکول های پی‌اف‌ای‌اس را می پوشاند. این موجب مغناطیسی شدن مولکول ها شده، از این رو، روند ساده استفاده از یک آهنربا برای جذب و جدا کردن آلاینده ها از آب ممکن می شود.

در آزمایش هایی با نمونه های کوچک آب مملو از پی‌اف‌ای‌اس، تیم پژوهشی دانشگاه کوئینزلند دریافت که این روش می تواند بیش از 95 درصد مولکول های پی‌اف‌ای‌اس، از جمله بیش از 99 درصد GenX – یک ماده شیمیایی مشکل‌ساز – را طی حدود 30 ثانیه حذف کند.

محلول مغناطیسی برای حذف مواد شیمیایی ماندگار از آب در چند ثانیه

تیم های پژوهشی زیادی روش هایی را برای تجزیه پی‌اف‌ای‌اس بررسی کرده اند که به طور معمول شامل کاتالیزورهایی بوده که توسط نور فرابنفش یا گرما تحریک می شوند. برخی دیگر از هیدروژن یا آب فوق بحرانی استفاده کرده اند.

اما به گفته پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند، محلول مغناطیسی آنها نسبت به تکنیک های حذف پی‌اف‌ای‌اس موجود چند مزیت دارد. خود محلول را می توان تا 10 بار مورد استفاده مجدد قرار داد، می تواند بسیار سریع‌تر از روش های دیگر کار کند، و برای تحریک واکنش نیز نیازی به هیچ انرژی اضافی نیازی نیست.

به گفته دکتر چنگ ژانگ، یکی از نویسندگان مطالعه، روش ما نشان می دهد که می توان بیشتر این مواد شیمیایی سمی را به روشی سریع‌تر، ارزان‌تر، پاک‌تر و ساده‌تر حذف کرد. از آنجایی که فرآیند ما نیازی به برق ندارد، می توان از آن در جوامع دورافتاده و خارج از شبکه سراسری برق نیز استفاده کرد. تیم ما قصد دارد آزمایشاتی را در مقیاس بزرگ‌تر انجام دهد و امیدواریم طی سه سال آینده یک محصول تجاری در دسترس باشد.

این مطالعه در نشریه Angewandte Chemie منتشر شده است.