با تلاش محققان محقق شد؛
راهکار نانو برای تجزیه یکی از سرسخت ترین آلاینده های محیط زیست
به گزارش نئوپدیا، برای تجزیه یکی از سرسخت ترین آلاینده های محیط زیست راهکار نانویی پیدا شد.
به گزارش نئوپدیا به نقل از مهر، فوم آتش نشانی، ظروف نچسب، منسوجات ضد آب و آفت کش ها چه وجه مشترکی دارند؟ همه آنها حاوی مواد پرفلوروآلکیل یا پلی فلوروآلکیل (PFAS) هستند، مواد شیمیایی ساخت بشر که به صورت طبیعی تجزیه نمی شوند. پس جای تعجب نیست که PFAS خاک و آب را آلوده کرده باشند و در بدن انسان و حیوانات هم یافت شوند. خطرات این مواد به خوبی شناخته شده است، آنها می توانند به کبد صدمه برسانند، اختلالات هورمونی ایجاد کنند و سبب سرطان شوند. این ها فقط بخشی از مسائل و مصائب این ترکیب سرسخت است.
سالوادور پانه ای ویدال، پروفسور مؤسسه رباتیک و سیستم های هوشمند ETH زوریخ، متد جدیدی را برای تجزیه زیر گروهی از خانواده PFAS به نام سولفونات های پرفلوروکتان یا PFOS بوجود آورده اند. به علت سمی بودن، استفاده از PFOS بشدت محدود یا حتی ممنوع شده است.
آندریا وسیانا، دانشجوی دکترای پانه ای ویدال می گوید: «مشکل اصلی اینست که مولکول ها از زنجیره های کربنی بلند تشکیل شده اند که توسط اتم های فلوئور احاطه شده اند. این پیوند کربن و فلوئور آنقدر قوی است که برای شکستن آن به انرژی زیادی نیاز دارید.»
برای شکستن مولکول های PFOS و در نتیجه تجزیه آنها در آب، محققان برای نخستین بار از پیزوکاتالیست استفاده کردند. “Piezo” به پیزوالکتریک اشاره دارد، بار الکتریکی که در هنگام تغییر شکل مکانیکی ایجاد می شود و “کاتالیست” هم به تسریع کننده یک واکنش شیمیایی گفته می شود. وسیانا در رابطه با روش های تجزیه این مواد می گوید: «یکی از روش ها تجزیه حرارتی است، اما این شیوه به دمای بیشتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد نیاز دارد که آنرا بسیار انرژی بر می سازد.»
وسیانا می گوید: «ما نانو موادی را توسعه داده ایم که پیزوالکتریک هستند. برای چشم غیرمسلح، این ماده کمی شبیه شن است. در حمام اولتراسونیک، این ذرات دارای بار الکتریکی می شوند و بعنوان یک کاتالیزور عمل می کنند. این دفعه الکتریکی است که کل زنجیره واکنش را به حرکت در می آورد و مولکول های PFOS را قطعه قطعه می کند. بنابراین است که این نانوذرات را پیزوالکتریک می نامند.»
برای اندازه گیری غلظت PFOS در نمونه های خود، محققان با سامی بولوس، متخصص تحلیلی از لابراتوار بیوشیمی مواد غذایی کار کردند. با استفاده از یک طیف سنج جرمی، محققان توانستند ثابت کنند که ۹۰٫۵ درصد از مولکول های PFOS تجزیه شده اند. وسیانا می گوید: «باید اشاره نماییم که ما با غلظت بسیار بالای ۴ میلی گرم در لیتر کار می کردیم. در دنیای طبیعی، مانند دریاچه ها و رودخانه ها، غلظت PFOS کمتر از ۱ میکروگرم در لیتر است.»
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب