Учёные предложили более дешёвый способ очистки воды от «вечных химикатов»

Учёные из Флоридского международного университета представили технологию, позволяющую более эффективно и экономично удалять так называемые «вечные химикаты» (PFAS) из воды. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials Advances.

PFAS (пер- и полифторалкильные вещества) известны своей высокой устойчивостью: они практически не разрушаются в окружающей среде и способны накапливаться в воде, почве и живых организмах. По оценкам исследователей, существующие методы очистки остаются либо дорогостоящими, либо недостаточно эффективными, особенно при необходимости обработки больших объёмов питьевой воды.

Предложенный подход основан на использовании производных циклодекстринов — молекул сахара кольцевой структуры, которые способны связывать линейные молекулы PFAS. Как пояснил профессор химии Кевин О’Ши, такие молекулы действуют как «молекулярные ловушки», удерживая загрязнители в воде. Однако ключевым элементом новой технологии стал контроль кислотно-щелочного баланса среды.

В нейтральной среде материалы эффективно связывают PFAS. При повышении pH, например при добавлении щёлочных веществ, молекулы приобретают одинаковый заряд и начинают отталкиваться друг от друга, что приводит к высвобождению загрязнителей. Это позволяет не только извлекать PFAS из воды, но и регенерировать сам материал для повторного использования.

Разработчики отмечают, что такой механизм делает технологию потенциально более устойчивой и экономически доступной по сравнению с существующими решениями. В частности, появляется возможность концентрировать загрязнители и удалять их без необходимости полной очистки всей массы воды.

Исследование стало продолжением ранее запатентованных разработок, в рамках которых циклодекстриновые структуры закреплялись на твёрдых носителях. Новая версия технологии дополняет этот подход возможностью управляемого «включения и выключения» процесса за счёт изменения pH.

По словам авторов работы, разработка может стать одним из инструментов в решении проблемы глобального загрязнения PFAS, которая рассматривается как одна из наиболее устойчивых экологических угроз для водных ресурсов и здоровья человека.