Prodotti chimici permanenti: Il nuovo nemico dei PFAS: un nuovo catalizzatore rompe i legami carbonio-fluoro più forti a temperatura ambiente

Il 17 luglio, il media tecnologico NeoWin ha pubblicato un post sul blog in cui si segnala che gli scienziati della Goethe-Universität di Francoforte hanno sviluppato un nuovo tipo di catalizzatore in grado di decomporre sostanze perfluoroalchiliche e polifluoroalchiliche (PFAS) senza utilizzare metalli costosi o tossici e in grado di funzionare a temperatura ambiente.

Come tutti sappiamo, Tessuto in fibra di vetro rivestito in PTFE È un materiale isolante industriale essenziale e ignifugo, utilizzato nei settori petrolchimico, termoelettrico e GNL. È anche uno dei principali prodotti di Suntex. Tuttavia, il rivestimento contiene inevitabilmente PFAS. Ora, questa nuova scoperta offre speranza per la soluzione del problema dei PFAS. Celebriamo sinceramente questo risultato e ci congratuliamo con gli scienziati per la loro scoperta.

I PFAS sono una classe di composti organici artificiali noti per la loro elevata stabilità chimica, termica e idrofobica. Sono ampiamente utilizzati sia in applicazioni industriali che in prodotti di consumo.

I PFAS non sono facilmente degradabili e possono persistere nell'ambiente per lungo tempo, guadagnandosi il soprannome di "sostanze chimiche eterne". Possono accumularsi negli organismi viventi e negli ecosistemi.

La persistenza dei PFAS è dovuta principalmente al legame carbonio-fluoro (CF), che è uno dei legami chimici più forti e solitamente richiede alte temperature o sostanze chimiche aggressive per essere sciolto.

L'ultimo metodo sviluppato dagli scienziati non utilizza metalli costosi o tossici come il platino o l'iridio. Utilizza invece un catalizzatore per rompere questi legami a temperatura ambiente.

Il nucleo di questo catalizzatore è una struttura a base di boro nota come 9,10-diidro-9,10-diboraantracene (DBA). Quando al DBA vengono aggiunti due elettroni, diventa sufficientemente attivo da attaccare le molecole di PFAS.

Il team di ricerca ha testato il fluorobenzene contenente da 1 a 6 atomi di fluoro in un solvente THF (tetraidrofurano).

La ricerca dimostra che il catalizzatore opera principalmente in due modi: quando ci sono meno atomi di fluoro, agisce come un reagente nucleofilo a base di boro, aiutando a rompere i legami covalenti come carbonio-alogeno (ad esempio, cloro) attraverso una reazione di tipo SNAr; quando ci sono più atomi di fluoro, funge da agente riducente, fornendo elettroni e rimuovendo atomi di idrogeno.

Il dottorando Christoph Buch ha affermato semplicemente: "Per rompere il legame CF, abbiamo bisogno di elettroni, e il nostro catalizzatore può trasferirli con un'efficienza estremamente elevata. Finora abbiamo utilizzato metalli alcalini come il litio come fonti di elettroni, ma stiamo esplorando l'uso della corrente elettrica, che renderà il processo più semplice ed efficiente".

Il team di ricerca ha anche individuato il potenziale di questa tecnologia per la bonifica dei PFAS. Molti farmaci contengono fluoro per prolungarne la durata o aumentarne l'efficacia. Il professor Matthias Wagner ha spiegato: "Con questo catalizzatore, ora disponiamo di uno strumento per controllare con precisione il livello di fluorurazione in questi composti".

Riferimento:

• casa informatica
• Università Goethe di Francoforte
• Società chimica americana

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