磁石を使って水を「永遠の化学物質」から 30 分で浄化した

クイーンズランド大学とオーストラリア生物工学・ナノテクノロジー研究所の化学者らが開発した

「永遠の化学物質」から水を浄化する新しい方法。界面活性剤で汚染された水に特殊な溶液を加えると、有毒元素が磁性粒子に変換されます。得られた混合物は、通常の磁石を使用して簡単に掃除できます。

その方法の秘密は特別な溶液にあり、化学者によって開発されました。これには、磁性フッ素含有ポリマー吸着剤と呼ばれる物質が含まれています。これらの粒子は、一方では磁気特性を持ち、他方では、組成物中にパーフルオロポリエーテルやカチオン基が存在するなど、その化学構造により多価界面活性剤と積極的に相互作用します。


磁石を使用したポリ界面活性剤からの水の精製。ビデオ: オーストラリア生物工学およびナノテクノロジー研究所

汚染された溶液に吸着剤を添加した場合「永遠の化学物質」、それはFPASに結合します。このような複雑な粒子は、任意の磁場によって簡単かつ迅速に除去できます。科学者たちは一連のテストで、この新しい方法が、最も除去が難しい物質の 1 つである GenX の 99% 以上を含む、ほとんどの既知のタイプの界面活性剤の 95% 以上を 30 秒で除去することを示しました。

フッ素系界面活性剤(英語では、パーおよびポリフルオロアルキル物質、PFAS) は、非常に強いフッ素-炭素結合を持つ化学物質のクラスです。 1940 年代以来、これらの物質は、その特殊な撥水および撥油特性により、世界中の工業生産で積極的に使用されてきました。 FPAS の欠点は、自然条件下ではほとんど分解しないため、そのような粒子が土壌に残り、水を汚染することです。

新しい方法 (a)、デバイス操作 (b)、および精製効率 (c) を使用して精製された FPAS の種類。画像: Xiao Tan ら、Angewandte Chemie

過去数十年にわたり、周りの化学者はさまざまな水の浄化方法や FPAS の人為的破壊方法の作成に世界が取り組んでいます。残念ながら、それらのほとんどは時間がかかるか、高価でエネルギーを大量に消費します。この論文の著者は、彼らの磁気ソリューションが効果的な代替手段を提供すると信じています。この場合のクリーニングは、他の技術よりもはるかに高速であり、反応の開始にエネルギーは必要ありません。

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表紙画像:クイーンズランド大学