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Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Bornitridkatalysatoren die giftige permanente chemische PFAS zerstören können

Jul 09, 2020

Laut einem neuen Atlas ausländischer Medien bedeuten chemische Schadstoffe schlechte Nachrichten für die Umwelt, aber einige Arten von Schadstoffen sind schädlicher als andere. Toxische Substanzen wie PFAS und Genx werden als "permanente Chemikalien" bezeichnet, da sie in der Umwelt lange halten können. Forscher der Rice University haben ein leistungsstarkes neues Werkzeug gefunden, von dem sie sagen, dass es helfen kann, die Bedrohung zu neutralisieren. Sie fanden einen neuen Katalysator, der sie in wenigen Stunden zerstören konnte.

Das Problem mit "permanenten Chemikalien" wie Perfluoralkylen (PFAS) ist nicht nur, dass sie lange in der Umwelt bleiben, sondern auch, wie weit sie verwendet werden. Mehr als 4000 Verbindungen gehören zu diesen Chemikalien, und sie erscheinen in wasserdichter Kleidung, Nicht-Stick-Töpfe, um Schaum und Lebensmittelverpackungprodukte zu feuern. Die Studie zeigte auch, dass diese Verbindungen in Leitungswasser und im Blut von fast allen Amerikanern gefunden werden.

Das Team der Rice University hofft, auf früheren Arbeiten aufzubauen und Katalysatoren für andere chemische Schadstoffe wie Trichlorethylen (TCE) und Nitrate zu entwickeln. Durch einen langen Versuchs- und Fehlerprozess stellten die Forscher schließlich fest, dassdas synthetische Mineral Ononnitrid (BN) hat einige Erfolge bei der Neutralisierung von Perfluoroctansäure (PFOA) erzielt,eine der gängigsten PFAS-Chemikalien.

"Die Beobachtung ist so", sagte Michael Wong, der die Studie leitete. "Du nimmst eine Wasserflasche mit etwas PFOA, wirfst dein BN-Pulver ein und versiegelt es. Das ist es. Sie müssen keinen Wasserstoff hinzufügen oder ihn mit Sauerstoff reinigen. Es ist nur die Luft, die wir atmen, das verschmutzte Wasser und BN Pulver. Sie setzen es ultraviolettem Licht aus, insbesondere UV-C-Licht bei 254 nm, und kommen vier Stunden später zurück, und 99% der PFOA wurde in Fluorid, Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt. "

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Diese vielversprechenden Ergebnisse haben die Forscher veranlasst, das Potenzial des Katalysators für die Behandlung anderer "permanenter Chemikalien" zu erforschen. In den Vereinigten Staaten wurde PFOA weitgehend eliminiert, aber andere synthetische "permanente Chemikalien" wurden ersetzt, einschließlich einer Chemikalie namens genx.

"Es ist ähnlich wie die Geschichte von PFOA", sagte Michael. "Sie können genx jetzt überall finden. Ein Unterschied zwischen den beiden besteht jedoch darin, dass in der Vergangenheit ein gewisser Erfolg bei der Degradierung von PFOA mit Katalysatoren berichtet wurde. Für genx haben sie es noch nicht getan. "

Aber Michael und sein Team haben vielleicht einen möglichen Weg nach vorn gefunden. Ihre Experimente zeigten, dass BN auch Genx unter 254 nm Licht zerstören konnte. Obwohl der Effekt unterschiedlich war, wurden etwa 20% der Genx in Wasserproben nach zwei Stunden Exposition zerstört.

Die Forscher sagten, sie hätten einige Ideen, wie man die Leistung des Katalysators bei der Behandlung von Genx verbessern kann. Sie haben die Technologie auch patentiert und hoffen, ihre Anwendung in Wasseraufbereitungssystemen als eine der Ersten anwendungen weiterentwickeln zu können.

"Wir haben viele Dinge ausprobiert", sagte Michael. "Wir haben mehrere Materialien ausprobiert, und ich denke, es wird funktionieren. Keiner von ihnen hat Erfolg gehabt. Es sollte nicht effektiv sein, und es tat. "