Новый материал эффективно удаляет «вечные химикаты» из воды

Схематическая иллюстрация синтеза UiO-66-N(CH₃)₃⁺, адсорбции PFOA через ионный обмен и флуоресцентного сенсора на основе IDA для PFOA. Автор: Journal of Materials Chemistry C (2025). DOI: 10.1039/D5TC01765C

Исследователи из Университета Юты разработали материал, который решает одну из самых острых экологических проблем: обнаружение и эффективное удаление перфтороктановой кислоты (PFOA) — токсичного и устойчивого представителя семейства «вечных химикатов» PFAS — из загрязнённой воды.

В исследовании, опубликованном в Journal of Materials Chemistry C, профессор Линг Занг и его команда представили двуфункциональный металлоорганический каркас (MOF) под названием UiO-66-N(CH₃)₃⁺. Этот материал на основе циркония известен своей термической и химической стабильностью.

Новый MOF демонстрирует исключительные способности как в адсорбции PFOA, так и в его флуоресцентном обнаружении: материал буквально «загорается» при связывании с загрязнителем, что упрощает оценку масштабов проблемы и эффективности очистки. Кроме того, MOF показал высокую степень повторного использования в ходе многократных циклов адсорбции-десорбции.

«Этот MOF — огромный шаг вперёд в борьбе с PFAS», — заявила Рана Далапати, ведущий автор исследования. «Его способность одновременно захватывать и детектировать PFOA в реальном времени делает его универсальным решением для очистки воды и экологического мониторинга».

PFOA — синтетическое химическое вещество, устойчивое к разложению в окружающей среде. Оно используется в антипригарных покрытиях, огнетушащей пене и других продуктах, но при этом накапливается в грунтовых водах, вызывая серьёзные опасения для здоровья.

Ключевые прорывы технологии:

• Рекордная адсорбционная способность: до 1178 мг/г PFOA, что превосходит традиционные сорбенты.
• Сверхбыстрое удаление: почти 100% PFOA удаляется из воды за 5 минут.
• Селективность и устойчивость к солям: материал эффективен даже в сложных условиях.
• Многоразовое использование: сохраняет 93% эффективности после пяти циклов.
• Флуоресцентный сенсор: позволяет отслеживать концентрацию PFOA в реальном времени.

Подробнее: Rana Dalapati et al, Dual-functional metal–organic framework for efficient removal and fluorescent detection of perfluorooctanoic acid (PFOA) from water, Journal of Materials Chemistry C (2025). DOI: 10.1039/D5TC01765C