Хіміки прибрали з води понад 90 відсотків «вічних хімікатів» і зробили їх не вічними

22 жовтня 2026 р. 12:14

22 жовтня 2026 р. 12:14

Хіміки створили мембрану з наночастинками паладію, яка не просто затримує так звані «вічні хімікати», а й руйнує міцні хімічні зв’язки між атомами вуглецю та фтору в їхніх молекулах, що й роблять ці сполуки надзвичайно стійкими. За майже два місяці безперервної роботи система видалила з води понад 90 відсотків хімікатів та зруйнувала більшість їхніх молекул. Новий підхід до очищення води не вимагає значних витрат енергії та зменшує накопичення забруднювачів у фільтрах. Водночас технологію наразі перевірили в лабораторному реакторі, тож її роботу потрібно буде оцінити на реальних обсягах води за різного складу забруднень. Дослідження опублікували в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences .

Художнє зображення нової технології: всередині полімерних трубок з наночастинками паладію міститься водень, який розпадається на активні атоми, що знешкоджують «вічні хімікати». Jason Drees

У чому особливість нової технології видалення «вічних хімікатів»?

Пер- і поліфторалкільні речовини (PFAS) раніше масово застосовували у виробництві протипожежних пін, антипригарних покриттів і водовідштовхувальних матеріалів. Вплив деяких з цих сполук підозрювали у порушенні роботи імунної системи та збільшенні ризику серцево-судинних захворювань і раку. Їх присутність у крові також пов'язували з пришвидшеним старінням геному. Хоча зараз їх використання обмежили, за попередні десятиліття вони поширилися у навколишньому середовищі та продовжують потрапляти у харчові продукти та питну воду. Попри те, що ці сполуки можна затримувати за допомогою фільтрів, таке очищення не розв'язує проблему їх поширення у середовищі.

Тому хіміки запропонували технологію, яка дозволила не просто затримувати молекули PFAS, а і руйнувати їх безпосередньо під час очищення води. Для цього вони вкрили порожнисті поліпропіленові волокна шаром паладієвих наночастинок, а всередину волокон подавали газоподібний водень. Паладій допомагав розділяти молекули водню на здатні до хімічних реакцій атоми, які поступово витісняли собою атоми фтору в забруднювачах.

Перевірка нової мембрани на шести сполуках з групи PFAS показала, що ефективність відщеплення фтору залежала від будови карбонового ланцюга — сполуки з довшими ланцюгами реагували краще за сполуки з короткими. Зокрема, серед трьох досліджених сульфонатів частка відщепленого фтору зростала від 26 відсотків у сполуки з чотирма атомами вуглецю до 34 відсотків у сполуки з вісьмома. Найкращий результат отримали для молекули, що містила дев’ять атомів вуглецю, — 59 відсотків.

Коли дослідники вирішили перевірити ефективність технології за умови тривалої роботи та протягом 58 днів подавали в реактор суміш усіх шести PFAS, виявилося, що мембрана видаляла 93–99 відсотків кожної з них, а загальна ефективність відщеплення фтору із суміші сягнула 83 відсотків. За час випробування ефективність мембрани помітно не знизилася, хоча вона втратила приблизно 10 відсотків паладію.

Як ще позбуваються «вічних хімікатів»

🩸 Очищення крові пацієнтів від надмірного холестерину одночасно знизило рівень у ній «вічних хімікатів».

🦠 Потенційними розкладачами «вічних хімікатів» виявилися бактерії із забруднених грунтів.

🔦 А японські хіміки навчилися руйнувати перфторати за допомогою світла.

Наука