Phương pháp mới phân hủy hóa chất vĩnh cửu độc hại chỉ sau một đêm

Các chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS) là nhóm hóa chất rộng có độ ổn định cùng khả năng chống nước và nhiệt tuyệt vời, chủ yếu là nhờ các liên kết carbon-flo mạnh của chúng. Điều này làm cho chúng hoàn hảo cho mọi thứ, từ đồ nấu nướng chống dính đến bọt chữa cháy và quần áo chống thấm nước.

Nhưng những liên kết siêu bền đó cũng có nhược điểm vì chúng không bị phá vỡ, hóa chất có xu hướng tồn tại trong môi trường về cơ bản là mãi mãi. Tệ hơn nữa, khi chúng tích tụ trong cơ thể con người, chúng gây nên các căn bệnh như tiểu đường, vấn đề về khả năng sinh sản, nhiều loại ung thư, rối loạn hệ thống miễn dịch và nhiều tình trạng sức khỏe khác.

Các nhà khoa học đã phát triển phản ứng mới có thể phân hủy 100% hóa chất độc hại tồn tại mãi mãi chỉ trong vài giờ.

Hiện nay, các nhà khoa học tại Đại học Ritsumeikan ở Nhật Bản đã phát triển phương pháp mới để phân hủy PFAS. Các tinh thể nano bán dẫn của cadmium sulfide (CdS), một số trong đó được pha tạp đồng – là thành phần hoạt tính trong dung dịch cũng chứa nước, một hợp chất gọi là triethanolamine (TEOA) và tất nhiên là các hóa chất PFAS đang chờ được xử lý.

Khi dung dịch được chiếu đèn LED ở bước sóng 405 nm, các tinh thể nano trở nên kích thích và khiến các phân tử PFAS bám vào bề mặt của chúng. Đồng thời, các electron được tạo ra và kích thích trong dung dịch, cho đến khi chúng loại bỏ các ion flo khỏi phân tử PFAS, phá vỡ liên kết chắc chắn đó.

Trong các thử nghiệm, phương pháp này đã phân hủy thành công 100% một loại PFAS cụ thể, được gọi là perfluorooctanesulfonate, chỉ trong tám giờ. Một phương pháp khác được gọi là Nafion đã phân hủy 81% trong 24 giờ. Điều này đạt được ở nhiệt độ chỉ 38 °C (100 °F) mát hơn nhiều so với nhiệt độ 400 °C (752 °F) thường được yêu cầu. Kỹ thuật này cũng thu hồi các ion flo, cho phép chúng được tái sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp khác.

Kỹ thuật này tương tự như nhiều kỹ thuật khác sử dụng chất xúc tác để phân hủy các phân tử PFAS, nhưng thường cần đến tia UV và nhiệt độ cao hơn. Các nhóm khác đã thành công với phản ứng tương tự bằng cách sử dụng nước siêu tới hạn, hạt từ tính, hydro hoặc bo nitrua. Cuối cùng, việc kết hợp các lựa chọn để phân hủy PFAS có thể là giải pháp tốt nhất.

Hà My