PFAS – Tiện ích đi kèm hiểm họa

PFAS (Per- và polyfluoroalkyl substances) là nhóm hóa chất có độ bền cực cao, thường được sử dụng trong các sản phẩm như chảo chống dính, bọt chữa cháy, quần áo kháng nước... Tuy nhiên, chính đặc tính “khó phân hủy” khiến PFAS tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể người, gây ra nhiều nguy cơ sức khỏe như ung thư, tiểu đường, rối loạn nội tiết và hệ miễn dịch.

Quy trình mới nhờ hợp tác liên ngành

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã sử dụng các tinh thể nano sulfua cadimi (CdS), một số được pha tạp với đồng, làm chất xúc tác chính. Hệ dung dịch phản ứng bao gồm CdS, nước, hợp chất triethanolamine (TEOA) và các hóa chất PFAS cần xử lý.

Khi dung dịch được chiếu sáng bằng đèn LED có bước sóng 405 nm, các tinh thể CdS bị kích hoạt và hút các phân tử PFAS lên bề mặt. Đồng thời, các electron trong dung dịch được kích thích và phá vỡ liên kết fluor–carbon siêu bền, tách fluor ra khỏi cấu trúc phân tử.

Hiệu quả đáng chú ý

Phương pháp này đã phá hủy hoàn toàn perfluorooctanesulfonate – một trong những PFAS phổ biến – chỉ trong 8 giờ. Một loại khác, Nafion, cũng bị phân hủy tới 81% sau 24 giờ. Tất cả chỉ diễn ra ở 38°C, thấp hơn rất nhiều so với các phương pháp truyền thống đòi hỏi nhiệt độ lên tới 400°C. Ngoài ra, các ion fluor được tách ra còn có thể thu hồi và tái sử dụng trong công nghiệp.

Tăng cường giải pháp nhờ hợp tác nhiều hướng

Dù trên thế giới đang có nhiều nghiên cứu theo đuổi hướng phá vỡ PFAS bằng các phương pháp khác như tia UV, nước siêu tới hạn, vật liệu từ tính hay boron nitride, quy trình mới này là minh chứng cho sức mạnh của sự phối hợp giữa các lĩnh vực hóa học, vật liệu và môi trường trong việc giải quyết các thách thức lớn toàn cầu.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học danh tiếng Angewandte Chemie International Edition, mở ra kỳ vọng về những phương pháp xử lý PFAS hiệu quả, an toàn và dễ ứng dụng trong tương lai gần.