نیوزتل: برای تجزیه یکی از سرسخت ترین آلاینده های محیط زیست راه حل نانویی پیدا شد.

به گزارش نیوزتل 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 بطور طبیعی تجزیه نمی شوند. پس جای تعجب نیست که PFAS خاک و آب را آلوده کرده باشند و در بدن انسان و حیوانات نیز یافت شوند. خطرات این مواد به خوبی شناخته شده است، آنها می توانند به کبد لطمه برسانند، اختلالات هورمونی ایجاد کنند و موجب سرطان شوند. این ها فقط قسمتی از مسائل و مصائب این ترکیب سرسخت است.
سالوادور پانه ای ویدال، پروفسور مؤسسه رباتیک و سیستم های هوشمند ETH زوریخ، روش تازه ای را برای تجزیه زیر گروهی از خانواده PFAS به نام سولفونات های پرفلوروکتان یا PFOS به وجود آورده اند. به علت سمی بودن، استفاده از PFOS به شدت محدود یا حتی ممنوع شده است.
آندریا وسیانا، دانشجوی دکترای پانه ای ویدال می گوید: «مشکل اصلی این است 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، پژوهشگران 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” نیز به تسریع کننده یک واکنش شیمیایی گفته می شود. وسیانا درباره ی روش های تجزیه این مواد می گوید: «یکی از روش ها تجزیه حرارتی است، اما این تکنیک به دمای بالاتر 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 به عنوان 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. به این علت است که این نانوذرات را پیزوالکتریک می نامند.»
برای اندازه گیری غلظت PFOS در نمونه های خود، پژوهشگران با سامی بولوس، متخصص تحلیلی از لابراتوار بیوشیمی مواد غذایی کار کردند. با بهره گیری از یک طیف سنج جرمی، پژوهشگران 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.»

منبع: newstel.ir