Porfirine metalliche solubili – Sistema di zinco zero-valente per un’efficace defluorurazione riduttiva dei PFAS

 

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Un team di scienziati del dipartimento di Chimica dell’University of New South Wales ha progettato un sistema di catalizzatori in grado di attivare una reazione per abbattere i più comuni tipi di PFAS ramificati. Il nuovo metodo, sviluppato da Jun Sun e da Naresh Kumar e pubblicato di recente sulla rivista Water Research, potrebbe portare a una bonifica dei PFAS più efficiente e sostenibile in futuro.

In collaborazione con la School of Civil and Environmental Engineering della stessa Università, il gruppo ha progettato e testato sistemi solubili porfirina-nZn0 per un’efficace defluorurazione dei PFAS. Nonostante sia una tecnica già usata, ad esempio nella rimozione dei metalli pesanti dalle acque sotterranee, mancavano ricerche sulla defluorurazione dei PFAS utilizzando i nZVM, nano zero-valent metals, soprattutto a causa della mancanza di catalizzatori appropriati necessari per attivare la reazione.

Studi precedenti indicavano che i PFAS possono essere degradati utilizzando zinco nano-valente e il catalizzatore naturale vitamina B12, una vitamina idrosolubile presente nella nostra dieta quotidiana. Ma anche in questo caso il processo risultava lento e inefficiente. “Ispirati dal fatto che la B12 ha il potenziale per catalizzare questa reazione, abbiamo voluto sintetizzare un catalizzatore che rispecchiasse la forma ad anello unica della B12, utilizzando una struttura nota come anello porfirinico“, ha spiegato Sun.

Testando il loro metodo su due tipi comuni di PFAS – PFOS e PFOA ramificati – Kumar e Sun hanno mescolato le sostanze chimiche PFAS con le nZVM e l’anello di porfirina in una soluzione tampone e hanno misurato la degradazione dei PFAS. I risultati di questo studio hanno rivelato che nel giro di cinque ore circa il 75% del fluoro è stato rilasciato dai PFOS e PFOA ramificati, riducendo in modo significativo la quantità di PFAS nella soluzione. Nel frattempo, il sistema catalitico a base di B12 ha mostrato solo meno dell’8% di defluorurazione in cinque ore.

Leggi l’articolo: https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121803