Учёные Университета в Буффало представили органические нанопористые структуры — молекулярные наноклетки, которые способны удалять 80–90% пер- и полифторалкильных веществ (PFAS) из воды. Эта разработка превосходит по эффективности традиционные методы фильтрации, такие как активированный уголь, и открывает новые возможности для борьбы с одним из самых стойких загрязнителей современности.
PFAS, или «вечные химикаты», широко применяются в упаковке пищевых продуктов, антипригарных покрытиях и многих других сферах. Эти соединения практически не разлагаются в окружающей среде, а их удаление из воды остаётся серьёзной проблемой для многих стран. Накопление PFAS связано с понижением фертильности, задержками в развитии детей и повышением риска некоторых видов рака.
Экспериментальные данные показывают: молекулярные наноклетки удаляют до 90% PFAS из грунтовых вод и до 80% — из неочищенных сточных вод. Эффективность подтверждена на 38 различных типах PFAS, включая GenX — вещество, используемое в производстве антипригарной посуды.
Клетки синтезированы из порфиринов — группы органических соединений, известных своей способностью связывать различные загрязнители. До этого порфириновые наноклетки успешно применялись для удаления красителей, антибиотиков, инсектицидов и эндокринных разрушителей из воды.
В отличие от активированного угля, ионообменных смол и обратного осмоса, молекулярные наноклетки взаимодействуют с PFAS гораздо сильнее, при этом их производство проще, а эксплуатация дешевле и менее энергоёмка. Особенно заметно преимущество наноклеток проявляется при очистке неочищенных сточных вод, где традиционные методы часто теряют эффективность.
Важное преимущество новой технологии — возможность модифицировать структуру наноклеток так, чтобы они избирательно связывали именно PFAS, не затрагивая другие компоненты воды. Это позволяет снизить побочные эффекты и повысить безопасность очистки.
По словам Сами Эль-Шалла, директора программы Национального научного фонда (NSF) по химии, «массовое производство порфириновых наноклеток возможно, а их селективность можно настраивать под конкретные задачи».
Авторы исследования, опубликованного в журнале ACS ES&T Engineering, отмечают, что перспективы применения наноклеток выходят за рамки очистки воды: они могут использоваться и для фильтрации вредных газов из воздуха.
Молекулярные наноклетки представляют собой гибкую и масштабируемую технологию, способную существенно изменить подход к удалению «вечных химикатов» и других опасных загрязнителей из окружающей среды.
Изображение носит иллюстративный характер
PFAS, или «вечные химикаты», широко применяются в упаковке пищевых продуктов, антипригарных покрытиях и многих других сферах. Эти соединения практически не разлагаются в окружающей среде, а их удаление из воды остаётся серьёзной проблемой для многих стран. Накопление PFAS связано с понижением фертильности, задержками в развитии детей и повышением риска некоторых видов рака.
Экспериментальные данные показывают: молекулярные наноклетки удаляют до 90% PFAS из грунтовых вод и до 80% — из неочищенных сточных вод. Эффективность подтверждена на 38 различных типах PFAS, включая GenX — вещество, используемое в производстве антипригарной посуды.
Клетки синтезированы из порфиринов — группы органических соединений, известных своей способностью связывать различные загрязнители. До этого порфириновые наноклетки успешно применялись для удаления красителей, антибиотиков, инсектицидов и эндокринных разрушителей из воды.
В отличие от активированного угля, ионообменных смол и обратного осмоса, молекулярные наноклетки взаимодействуют с PFAS гораздо сильнее, при этом их производство проще, а эксплуатация дешевле и менее энергоёмка. Особенно заметно преимущество наноклеток проявляется при очистке неочищенных сточных вод, где традиционные методы часто теряют эффективность.
Важное преимущество новой технологии — возможность модифицировать структуру наноклеток так, чтобы они избирательно связывали именно PFAS, не затрагивая другие компоненты воды. Это позволяет снизить побочные эффекты и повысить безопасность очистки.
По словам Сами Эль-Шалла, директора программы Национального научного фонда (NSF) по химии, «массовое производство порфириновых наноклеток возможно, а их селективность можно настраивать под конкретные задачи».
Авторы исследования, опубликованного в журнале ACS ES&T Engineering, отмечают, что перспективы применения наноклеток выходят за рамки очистки воды: они могут использоваться и для фильтрации вредных газов из воздуха.
Молекулярные наноклетки представляют собой гибкую и масштабируемую технологию, способную существенно изменить подход к удалению «вечных химикатов» и других опасных загрязнителей из окружающей среды.