Các chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS) là một thuật ngữ chung để chỉ hàng nghìn hóa chất thường được sử dụng cho đặc tính chống thấm nước của chúng trong các sản phẩm như dụng cụ nấu ăn chống dính, bao bì thực phẩm, quần áo chống thấm nước và bọt chữa cháy. Tuy nhiên, ngày càng nhiều nghiên cứu trong vài thập kỷ qua đã liên kết các hóa chất PFAS với một loạt các vấn đề sức khỏe, chẳng hạn như bệnh tiểu đường, vô sinh, suy giáp, ung thư gan và thận, khiến EPA giảm ngưỡng an toàn trong nước uống xuống gần số không.

Tệ hơn nữa, hàng thập kỷ được sử dụng rộng rãi cùng với tuổi thọ cao khét tiếng mà việc phơi nhiễm là điều khó tránh khỏi. Một nghiên cứu gần đây cho thấy mức PFAS trong nước mưa trên khắp thế giới đều vượt quá hướng dẫn của EPA, ngay cả trong các mẫu lấy từ các khu vực xa xôi như Nam Cực hoặc Cao nguyên Tây Tạng.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu các cách để phá vỡ các hóa chất bằng cách sử dụng bột nitrua boron hoặc các phản ứng quang hóa. Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại Đại học Northwestern đã tìm ra một phương pháp mới để phân hủy các hợp chất PFAS bằng cách sử dụng các hóa chất đơn giản và rẻ tiền và trong điều kiện nhẹ.

PFAS có được sự ổn định đáng kinh ngạc và đáng kinh ngạc từ cấu trúc phân tử của nó - nó được tạo thành chủ yếu từ các liên kết cacbon và flo, là những liên kết mạnh nhất được biết đến trong hóa học hữu cơ. Nhưng nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một điểm yếu ở phần đầu của phân tử, nơi có thể tìm thấy các nhóm nguyên tử tích điện như oxy.

Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã nhắm mục tiêu khu vực này, bằng cách đun nóng các mẫu PFAS đến từ 80 đến 120 ° C (176 và 248 ° F) trong dimethyl sulfoxide làm dung môi và natri hydroxit làm thuốc thử. Và chắc chắn, nhóm đầu này đã bị "chặt đầu" khỏi phân tử, để lại một đuôi phản ứng xuyên suốt cấu trúc.

Sử dụng quy trình này, nhóm nghiên cứu đã phá vỡ thành công 10 loại PFAS khác nhau, bao gồm PFOA và một hóa chất đặc biệt có vấn đề được gọi là GenX, phân hủy tới 100% trong vòng 24 giờ. Các nhà nghiên cứu cho biết công việc trong tương lai sẽ tiếp tục thử nghiệm phương pháp này trên các loại PFAS khác, trong đó có hàng nghìn loại.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science.