Химики нашли способ уничтожать «вечные» загрязнители
Поверхностно-активные фторалкильные соединения невероятно устойчивы и накапливаются в природе, нанося вред здоровью животных и людей. Разложить их практически невозможно, и лишь теперь ученые поняли, как можно легко справиться с этими инертными загрязнителями.
Пер- и полифторалкильные соединения (PFAS) производятся с середины прошлого века. Их широко используют в химической промышленности, добавляя в состав лаков и покрытий, отделочных материалов, пен и смазок, средств гигиены, поверхностно-активных веществ и так далее. В последние годы от них пытаются отказаться: в окружающей среде PFAS практически не разлагаются и становятся стойкими, «вечными» органическими загрязнителями. Отсюда они попадают в живые организмы, нанося вред не только природе, но и людям. PFAS связывают с разнообразными гормональными проблемами, поражениями печени и почек, нарушениями развития.
Однако простого отказа от них может быть недостаточно. PFAS устойчивы к действию температур и химически инертны, из-за чего накапливаются в почве и водоемах. По всему миру существуют многие тысячи участков, сильно загрязненных этими «вечными» соединениями. А вот технологий для их очистки нет либо они требуют экстремальных условий — например, температур выше 1000 градусов Цельсия или давления более 22 мегапаскалей, — а значит, и огромных затрат. Лишь теперь ученые из Китая и США нашли ахиллесову пяту PFAS, которая позволяет уничтожать эти невероятно стойкие вещества легко и быстро. Об этом они сообщают в журнале Science.
Еще некоторое время назад было замечено, что PFAS могут деградировать в диметилсульфоксиде (DMSO) — популярном органическом растворителе. Поэтому профессор Северо-Западного университета Уильям Дихтель (William Dichtel) и его коллеги изучили, как эти вещества реагируют на смесь DMSO с добавлением других соединений. Оказалось, в присутствии небольших количеств гидроксида натрия и нагревании всего до 120 градусов Цельсия разрушается почти половина из тысяч существующих PFAS.
Ахиллесовой пятой этих веществ оказалась их гидрофобная часть. PFAS состоят из цепочки атомов углерода, каждый из которых соединен с парой атомов фтора. Эти связи крайне стабильны, что и придает молекулам большую инертность и гидрофобность. Но для создания поверхностно-активных свойств на конце цепочек PFAS есть гидрофильная группа — например, карбоксил. DMSO отрывает ее, что позволяет щелочи атаковать цепочку и в серии реакций разрушать всю молекулу.
Карбоксильная группа есть примерно у 40 процентов PFAS, и все эти загрязнения теперь можно устранять сравнительно просто. После реакций остаются лишь безвредные углерод и кислород, а также ионы фтора, удаление которого из окружающей среды уже неплохо отработано. Сложнее дело обстоит с PFAS, в которых вместо карбоксила используется сульфонил. Такие вещества чаще используются, например, в пенах для огнетушителей. DMSO с ними не справляется, и в природе они по-прежнему остаются «вечными» загрязнителями.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии