Fri11242017

Last update02:00:00 PM GMT

Chất xúc tác hiệu quả và nhanh chóng loại bỏ BPA khỏi nước

BPA được tìm thấy trong các nguồn nước trên khắp thế giới.

1112017_12

Nguồn ảnh: © winston / Fotolia

Nhà hoá học học viện đại học Carnegie Mellon, Terrence J. Collins, đã phát triển một phương pháp loại bỏ nhanh chóng và rẻ tiền hơn 99% bisphenol A (BPA) khỏi nước. BPA, một hóa chất phổ biến và nguy hiểm được sử dụng trong sản xuất nhiều chất dẻo, được tìm thấy trong các nguồn nước trên thế giới.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí Hóa học Xanh , nhóm nghiên cứu của Collins và các cộng sự tại Đại học Auckland và Đại học Oregon State cũng đã thu thập bằng chứng về sự có mặt của BPA trong vô số các sản phẩm và nguồn nước, cũng như độc tính của hóa học. Nhóm nghiên cứu xây dựng một trường hợp mạnh mẽ cho nhu cầu xử lý hiệu quả nước bị ô nhiễm BPA, đặc biệt là các dòng thải công nghiệp và nước tràn lấp bãi rác, và chúng đưa ra một giải pháp đơn giản.

BPA là một hóa chất được sử dụng chủ yếu trong sản xuất nhựa polycarbonate và nhựa epoxy. Việc sử dụng nó rất phổ biến - BPA có thể được tìm thấy trong các sản phẩm từ đĩa DVD và kính mắt kính để nhận tiền đăng ký - những người và động vật hoang dã thường xuyên bị phơi nhiễm.

BPA rất nguy hiểm vì nó bắt chước estrogen, một hoóc môn xảy ra tự nhiên, và có thể ảnh hưởng đến hệ thống nội tiết của cơ thể. Các nghiên cứu về cá, động vật có vú và tế bào người đã chỉ ra rằng BPA ảnh hưởng xấu đến sự phát triển, sự phát triển và sự trao đổi chất của não và hệ thần kinh, và hệ thống sinh sản.

Mối lo ngại về ảnh hưởng đến sức khoẻ của BPA đã khiến các nhà sản xuất bắt đầu sản xuất các sản phẩm không chứa BPA như chai trẻ em và chai nước bắt đầu vào năm 2010. Đáng nhục là nhiều thay thế của BPA cũng có độc tính tương tự với BPA.

Collins, Giáo sư về Hóa học Xanh tại Carnegie Mellon, cho biết: "Việc thay thế BPA thường không được kiểm tra đầy đủ dù thực tế là thử nghiệm rất dễ thực hiện. "Một nhóm lớn các nhà khoa học về môi trường và các nhà hóa học xanh đã phát triển một phương pháp được gọi là Nghị định phân cấp cho Sự phá vỡ nội tiết để xác định các chất phá hoại nội tiết tới mức cao nhất của khoa học đương đại mà chúng ta đã xuất bản trong Hóa học Xanh vào năm 2013."

Với hơn 15 tỷ pound BPA vẫn đang được sản xuất hàng năm, việc ô nhiễm và dọn sạch BPA là một thách thức đáng kể.

Collins, Giáo sư Hóa học Xanh tại Carnegie Mellon, nói: "Không có thoát khỏi BPA - đối với bất kỳ sinh vật sống nào. "Việc sử dụng BPA toàn cầu trên quy mô lớn khiến cho cơ sở hạ tầng xử lý nước đã quá tải và hầu hết các nước BPA thải ra chỉ đơn giản là không bao giờ đạt tới một cơ sở xử lý nước.

Hiện tại, nước bị ô nhiễm BPA như chất thải công nghiệp hoặc nước thải bãi chôn lấp có thể hoặc không thể được xử lý trước khi thải ra môi trường hoặc các nhà máy xử lý nước thải.

Đội của Collins cung cấp giải pháp dọn dẹp đơn giản, hiệu quả và rẻ tiền. Hệ thống của chúng bao gồm một nhóm các chất xúc tác được gọi là các chất kích hoạt TAML, các phân tử nhỏ bắt chước các enzyme oxy hóa. Khi kết hợp với hydrogen peroxide, chất kích hoạt TAML rất có hiệu quả phá vỡ các hóa chất độc hại trong nước.

Trong bài báo 25 trang hiện tại, các nhà nghiên cứu chứng minh hiệu quả và tính an toàn của các chất kích hoạt TAML trong việc phá vỡ BPA. Thêm TAMLs và hydrogen peroxide vào nước bị nhiễm BPA nặng dẫn đến giảm 99% BPA trong vòng 30 phút ở pH gần trung tính, đây là chuẩn mực pH để xử lý nước thải.

Việc xử lý TAML ở pH này làm cho BPA tập hợp thành các đơn vị lớn hơn được gọi là các oligomers, kết tụ lại và kết tủa ra khỏi nước. Theo Collins, các oligomers có thể được lọc và xử lý trong một cơ sở xử lý nước của BPA. Quan trọng nhất, nghiên cứu sâu rộng của Collins và các cộng tác viên của ông cho thấy rằng các oligomers tự nó không có hại. Bản chất của các liên kết gắn các phân tử BPA với nhau không cho phép các oligomers quay trở lại BPA.

Để đảm bảo sự an toàn của nước đã được khử trùng, bao gồm cả các oligomers, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nó bằng Nghị định thư Tiered Disruption (HAIDED). Họ phát hiện thấy nước BPA đã xử lý TAML không cho thấy hoạt động của estrogen hoặc gây ra những bất thường trong nấm men và phát triển phôi ngựa vằn.

Các nhà nghiên cứu cũng đã kiểm tra hiệu quả của việc xử lý TAML đối với nước có BPA ở pH 11. Ở độ pH cao hơn, trong vòng 15 phút, BPA giảm hơn 99,9%. Ngược lại với điều trị bằng pH 8,5, các phân tử BPA đã bị phá hủy và không phát hiện ra các oligomers.

"Do việc xử lý TAML / hydrogen peroxide loại bỏ BPA khỏi nước dễ dàng ở nồng độ tương tự như các dòng thải khác nhau bao gồm các giải pháp chế biến giấy và nước rỉ bãi chôn lấp, giả sử các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chuyển sang thế giới thực, giờ đây chúng ta có thể đưa ra thủ tục đơn giản để giảm sự phơi nhiễm BPA trên toàn thế giới, "Collins nói.

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/08/170802120652.htm

(TT DLQH&ĐT TNN)


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: