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Química permanente: El nuevo enemigo de los PFAS: un nuevo catalizador rompe los enlaces carbono-flúor más fuertes a temperatura ambiente
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El 17 de julio, el medio tecnológico NeoWin publicó una entrada en su blog informando que científicos de la Universidad Goethe de Frankfurt han desarrollado un nuevo tipo de catalizador que puede descomponer sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) sin utilizar metales costosos o tóxicos y puede funcionar a temperatura ambiente.
Como todos sabemos, Tejido de fibra de vidrio recubierto de PTFE Es un material esencial de aislamiento industrial e ignífugo utilizado en las industrias petroquímica, termoeléctrica y de GNL. También es uno de los principales productos de Suntex. Sin embargo, el recubrimiento inevitablemente contiene PFAS. Este nuevo avance ofrece esperanza para resolver el problema de las PFAS. Celebramos sinceramente este logro y felicitamos a los científicos por su descubrimiento.
Los PFAS son una clase de compuestos orgánicos sintéticos conocidos por su alta estabilidad química y térmica, así como por sus propiedades hidrofóbicas. Se utilizan ampliamente tanto en aplicaciones industriales como en productos de consumo.
Los PFAS no se degradan fácilmente y pueden persistir en el medio ambiente durante mucho tiempo, lo que les ha valido el apodo de "químicos permanentes". Pueden acumularse en organismos vivos y ecosistemas.
La persistencia de los PFAS se debe principalmente al enlace carbono-flúor (CF), que es uno de los enlaces químicos más fuertes y normalmente requiere altas temperaturas o productos químicos agresivos para romperse.
El último método desarrollado por científicos no utiliza metales costosos ni tóxicos como el platino o el iridio. En su lugar, utiliza un catalizador para romper estos enlaces a temperatura ambiente.
El núcleo de este catalizador es una estructura a base de boro conocida como 9,10-dihidro-9,10-diboraantraceno (DBA). Al añadir dos electrones al DBA, este se activa lo suficiente como para atacar las moléculas de PFAS.
El equipo de investigación probó fluorobenceno que contiene de 1 a 6 átomos de flúor en un disolvente THF (tetrahidrofurano).
La investigación muestra que el catalizador funciona principalmente de dos maneras: cuando hay menos átomos de flúor, actúa como un reactivo nucleofílico a base de boro, ayudando a romper enlaces covalentes como el carbono-halógeno (por ejemplo, cloro) a través de una reacción de tipo SNAr; cuando hay más átomos de flúor, sirve como agente reductor, proporcionando electrones y eliminando átomos de hidrógeno.
El estudiante de doctorado Christoph Buch explicó simplemente: «Para romper el enlace CF, necesitamos electrones, y nuestro catalizador puede transferirlos con una eficiencia extremadamente alta. Hasta ahora, hemos utilizado metales alcalinos como el litio como fuentes de electrones, pero estamos explorando el uso de corriente eléctrica, lo que simplificará y hará más eficiente el proceso».
El equipo de investigación también ha observado el potencial de esta tecnología para la remediación de PFAS. Muchos fármacos contienen flúor para prolongar su duración o aumentar su eficacia. El profesor Matthias Wagner explicó: «Con este catalizador, ahora disponemos de una herramienta para controlar con precisión el nivel de fluoración en estos compuestos».
Referencia:
Etiqueta: PFAS
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