Công nghệ bộ lọc mới nhắm mục tiêu PFA trong nước

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Monash đã phát triển một màng lọc nước giúp loại bỏ hiệu quả bất kỳ phân tử PFAS nhỏ nào không được chọn bởi các bộ lọc nước thông thường.

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một màng graphene oxit graphene (GO -CD) biến đổi với các kênh nano có các kênh nano có chọn lọc PFA trong khi cho phép nước đi qua.

PFA, thường được gọi là ‘hóa chất mãi mãi’, được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng, tồn tại trong môi trường và gây ra các rủi ro sức khỏe tiềm ẩn. Sự ô nhiễm của PFA ở nước uống và đường thủy của nước này là mối quan tâm ngày càng tăng đối với các cộng đồng, chính phủ và nhà cung cấp dịch vụ nước, và một cuộc điều tra liên bang hiện đang kiểm tra quy mô sử dụng và tác động của nó trên toàn quốc.

Trong các thử nghiệm, màng Monash vượt trội so với màng polyamide truyền thống, thường chỉ loại bỏ khoảng 35% PFA chuỗi ngắn. Nhóm nghiên cứu cũng xác nhận rằng màng tạo ra một rào cản tràn đầy năng lượng ngăn chặn chuyển động của PFAS, ngăn chặn sự ô nhiễm hiệu quả.

Nghiên cứu tác giả đầu tiên và ứng cử viên tiến sĩ Monash Eubert Mahofa nhấn mạnh tầm quan trọng của bước đột phá này trong lọc PFAS.

Các PFA rất khó quản lý vì chúng dễ dàng hòa tan trong nước và có thể lây lan xa nguồn ban đầu của chúng, khiến cho sự ô nhiễm trở nên khó khăn để chứa và khắc phục. Loại bỏ các phân tử PFAS nhỏ từ nước là một trở ngại lớn cho các bộ lọc hiện có, theo ông Eubert.

Cách tiếp cận của chúng tôi giải quyết điều này bằng cách lọc và tập trung các hóa chất có hại này trong khi vẫn cho phép nước chảy qua hiệu quả, khiến nó trở thành một ứng cử viên mạnh mẽ để bổ sung các công nghệ phá hủy PFA.

Tiến sĩ Sally El Meragawi, đồng nghiên cứu về Dự ánnhấn mạnh tác động tiềm năng của màng đối với các chiến lược xử lý nước toàn cầu.

Bằng cách kết hợp các vật liệu tiên tiến với hóa học thông minh, chúng tôi đã tạo ra một cách hiệu quả cao để giải quyết vấn đề ô nhiễm toàn cầu này. Cấu trúc độc đáo của màng của chúng tôi cho phép nó loại bỏ hiệu quả ngay cả các phân tử PFAS nhỏ nhất, ông El El Meragawi nói.

Cách tiếp cận của chúng tôi cũng mở đường cho các công nghệ màng trong tương lai được thiết kế để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có mục tiêu trong các ứng dụng xử lý nước và nước thải. Nó cũng giữ lại các chất dinh dưỡng chính trong nước, làm cho nó trở thành một phương pháp hấp dẫn để sử dụng cùng với các hệ thống lọc sợi nano truyền thống.

Màng được chế tạo bằng cách sử dụng in liên kết cắt-một kỹ thuật có thể mở rộng cho phép sản xuất màng graphene oxide quy mô công nghiệp. Công trình được hỗ trợ bởi trung tâm nghiên cứu của Hội đồng nghiên cứu Úc về sản xuất tiên tiến với vật liệu 2D (AM2D).

Giáo sư Mainak Majumder, giám đốc AM2D cho biết, bước đột phá trong lọc PFAS này có khả năng cách mạng hóa cách quản lý ô nhiễm PFAS trên toàn cầu, với các ứng dụng từ xử lý nước rỉ rác đến tinh chế nước thải công nghiệp.

Công nghệ của chúng tôi mở ra các khả năng mới để phát triển màng nano tiên tiến được thiết kế để loại bỏ các loài phân tử cụ thể bằng cách chọn các hóa chất liên kết thích hợp.

Sự hợp tác giữa Đại học Monash, Làm sạch nước teq và công ty con tập trung vào graphene sau này, Nematiq, đã hỗ trợ phát triển và thương mại hóa công nghệ màng.

Peter Voigt, Giám đốc điều hành của Clean Teq Water và Nematiq, cho biết, sự phát triển của một màng graphene đã sửa đổi để loại bỏ PFA thể hiện sự tiến bộ thú vị trong xử lý nước.

Chúng tôi rất vui mừng được tiếp tục hợp tác với Nematiq để thúc đẩy thương mại hóa công nghệ màng graphene đầy hứa hẹn này. Các sự hợp tác như thế này là chìa khóa để chuyển nghiên cứu về tác động trong thế giới thực.

Tín dụng hình ảnh: Istock.com/vectormine