В Корее разрабатывают мембрану, позволяющую удалить перфторированные соединения на 99% и более

Корреспондент Гу Бон Хёк

- Команда под руководством профессора Чон Сан Хёна из Университета Пусана разработала двойную мембрану для удаления перфторированных соединений

Сковорода. Не имеет прямого отношения к статье [Getty Images Bank]

Южнокорейские ученые разработали технологию, позволяющую полностью удалять перфторированные соединения, которые не разлагаются в природе на протяжении сотен лет и поэтому называются «вечными соединениями».

7 марта Корейский фонд научных исследований сообщил, что исследовательская группа во главе с профессором Чон Сан Хёна из Университета Пусана разработала двойную мембрану «Янус PDA/PVDF», способную одновременно удалять и концентрировать коротко- и длинноцепочечные перфторированные соединения (PFAS) на основе процесса мембранной дистилляции.

Результаты этого исследования, проведенного при поддержке проекта по развитию нанотехнологии и технологии материалов, реализуемого Министерством науки, технологий, информации и коммуникаций Южной Кореи и Корейским фондом научных исследований, были опубликованы 20 марта в международном научном журнале «Desalination».

Перфторированные соединения (PFAS) — это вещества, используемые в покрытиях сковородок, водонепроницаемой одежде и производстве полупроводников. Из-за прочной углерод-фторидной (C–F) связи они не разлагаются в природной среде и накапливаются, являясь типичными трудноразлагаемыми загрязнителями.

В частности, короткоцепочечные PFAS обладают высокой подвижностью, что затрудняет их удаление, а длинноцепочечные PFAS из-за сильных адсорбционных свойств вызывают загрязнение мембран, поэтому с помощью существующих технологий водоочистки было сложно одновременно удалить оба типа.

Процесс мембранной дистилляции привлекает внимание как перспективная технология, позволяющая удалять и концентрировать PFAS, однако при практическом применении одновременно возникали смачивание мембраны короткоцепочечными PFAS и загрязнение мембраны длинноцепочечными PFAS, что ограничивало долгосрочную стабильность процесса.

Для решения этой проблемы исследовательская группа разработала разделительную мембрану с двойной сопротивляемостью и структурой Януса, сочетающую гидрофильный слой из PDA и гидрофобный слой из PVDF.

Эта мембрана имеет функционально разделенную структуру, которая подавляет адсорбцию и загрязнение длинноцепочечных PFAS в верхнем гидрофильном слое, а в нижнем гидрофобном слое пропускает только водяной пар, предотвращая смачивание мембраны.

Применив это к процессу мембранной дистилляции, была реализована технология, позволяющая одновременно контролировать противоположное поведение коротко- и длинноцепочечных PFAS.

Схема процесса мембранной дистилляции на основе мембраны PDA/PVDF. [Предоставлено Университетом Пусана]

Результаты оценки эффективности показали, что для всех типичных коротко- и длинноцепочечных PFAS был достигнут коэффициент удаления более 99%, а также сохранялись высокий коэффициент удаления и стабильные пропускные характеристики даже в условиях смешанных PFAS.

В частности, удалось снизить концентрацию PFAS в очищенной воде до крайне низкого уровня ppt (1 часть на триллион), что с запасом соответствует мировым стандартам для питьевой воды.

«Данное исследование имеет большое значение, поскольку оно решило проблему одновременного удаления коротко- и длинноцепочечных PFAS, что было сложно с помощью существующих технологий» - сказал Профессор Чон Сан Хён, добавив: «Ожидается, что в будущем эта технология будет использоваться в качестве универсальной платформы, применимой для очистки от различных трудноразлагаемых микрозагрязнителей, что будет способствовать соблюдению ужесточающихся норм по PFAS и обеспечению безопасных водных ресурсов».

nbgkoo@heraldcorp.com

#южнаякорея #корея #политика #экономика #промышленность #технология #медицина #здоровье #вода #питьеваявода #фильтры #финансы #бизнес #общество #культура #искусство #азия