Kaliforniya Universiteti – Riverside tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Unsplash/CC0 İctimai Sahə

Onilliklərdir ki, su təchizatı şirkətləri içməli sudan zərərli sənaye çirkləndiricisi olan perxloratı təmizləmək üçün ion dəyişdirici qətran muncuqları ilə doldurulmuş nəhəng çənlərdən istifadə edirlər. Sistem mənfi yüklü perxlorat ionlarını müsbət yüklü qətran muncuqlarına cəlb etməklə işləyir və bu da təmizlənmiş suyun çənlərdən axmasına imkan verir. Lakin proses çətin bir problem yaradır: perxloratla yüklənmiş və bərpa edilməli və ya təhlükəli tullantı kimi atılmalı olan qətran muncuqları.

İndi isə Kaliforniya Universitetinin Riversayd tədqiqatçıları yüksək konsentrasiyalarda perxloratı effektiv şəkildə parçalayan kiçik rutenium nanopartiküllərindən hazırlanmış katalizator hazırlayıblar.

ACS Central Science jurnalında dərc olunan bu irəliləyişli tədqiqat , ion mübadiləsi qətranına tutulduqdan sonra perxloratın məhv edilməsini mümkün edə bilər. Bu, içməli suyun təmizlənməsi zamanı yaranan təhlükəli tullantıları potensial olaraq azalda və qətran muncuqlarının təkrar istifadəsinə imkan verə bilər, deyə UCR-in doktoranturadan sonrakı tədqiqatçısı Jinyu Gaonun rəhbərlik etdiyi tədqiqata rəhbərlik edən UCR-in kimya və ətraf mühit mühəndisliyi üzrə dosenti Jinyong Liu bildirib.

Bu irəliləyiş , Kaliforniyanın təxminən iyirmi il əvvəl etdiyi kimi, ABŞ Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyinin perxlorat üçün ilk milli içməli su standartını yaratmaq istiqamətində irəliləyişi ilə əlaqədardır.

Perxlorat raket yanacaqlarında, partlayıcı maddələrdə, fişənglərdə və digər enerjili materiallarda istifadə olunan kimyəvi maddədir. O, həmçinin bəzi mühitlərdə təbii şəkildə də rast gəlinir. Bu birləşmə ABŞ-da hərbi qurğuların, müdafiə istehsal sahələrinin və digər sənaye yerlərinin altındakı yeraltı suları çirkləndirib.Qrafik xülasə. Kredit: ACS Central Science (2026). DOI: 10.1021/accentsci.6c00532

Sağlamlıq riskləri və daha sərt qaydalar

Udulduqda, perxlorat tiroid bezinin yodu udma qabiliyyətinə mane olur və böyüməni, maddələr mübadiləsini və beyin inkişafını tənzimləyən hormonların istehsalını pozur. Körpələr, azyaşlı uşaqlar və hamilə qadınlar xüsusilə həssas hesab olunurlar.

Kaliforniya illərdir içməli suda perxloratı tənzimləyir və maksimum çirkləndirici səviyyəsini və ya MCL-ni milyardda 6 hissədən çox olmayan səviyyədə müəyyən edir. Bu arada, EPA bu yaxınlarda milli içməli su standartının yaradılması səylərini bərpa etdi və bu addımın təmizləyici texnologiyalara tələbatı artıracağı gözlənilir.

Liu bildirib ki, mövcud təmizləmə sistemləri perxloratı effektiv şəkildə təmizləyir, lakin onu məhv etmir.

Neytral su üçün hazırlanmış katalizator

Liunun laboratoriyası tərəfindən hazırlanmış əvvəlki katalizatorlar perxloratı ya turşulu, ya da qələvi şəraitdə məhv edə bilərdi. Yeni katalizator, qrupun hazırladığı ilk katalizatordur ki, otaq temperaturunda neytral pH səviyyəsində sürətlə işləyir və bu, əksər içməli su təmizləmə sistemlərində rast gəlinən vəziyyətdir.

“Bu, bizə tam bir alət qutusu verir”, – deyə Liu bildirib. “İndi turşu, qələvi və neytral şəraitdə işləyən katalizator sistemlərimiz var ki, bu da bizə real dünyada suyun təmizlənməsi ilə bağlı daha geniş tətbiqləri həll etməyə imkan verir.”

Katalizator, cis-DACH kimi tanınan üzvi azot tərkibli birləşmə ilə zənginləşdirilmiş rutenium nanopartiküllərindən istifadə edir. Birlikdə, onlar otaq temperaturunda və normal atmosfer təzyiqi altında perxloratı zərərsiz xlorid halına gətirirlər. Bu ion təbii olaraq süfrə duzunda tapılır.

Əvvəlki katalizator sistemlərindən fərqli olaraq, yenisi, digər geniş yayılmış yeraltı su çirkləndiricisi olan nitrat tərkibli suda da təsirli olaraq qalır. Əvvəlki katalizatorlar nitratla deaktiv edilə bilər və bu da çox vaxt ayrı təmizləmə addımlarını tələb edir. Yeni katalizator əvvəlcə nitratı təmizləyir və sonra perxloratı parçalamağa davam edir və bununla da təmizləmə prosesini sadələşdirir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və gündəlik və ya həftəlik olaraq vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında yeniliklər əldə edin .

Konsentrasiya olunmuş tullantı axınlarını hədəf almaq

Tədqiqatçılar deyirlər ki, bu texnologiya ion mübadiləsi qətranlarının regenerasiyası zamanı əmələ gələn qatılaşdırılmış tullantı axınlarının, eləcə də müdafiə sənayesi, partlayıcı maddələrin atılması və perxlorat konsentrasiyasının içməli suda olan konsentrasiyalardan daha yüksək olduğu digər müəssisələrdən yüksək dərəcədə çirklənmiş sənaye çirkab sularının təmizlənməsi üçün xüsusilə dəyərli ola bilər.

Liu bildirib ki, katalizator nəticədə mövcud su təmizləmə sistemlərini əvəz etmək əvəzinə, onları tamamlaya bilər.

“İon mübadiləsi hələ də içməli sudan perxloratı təmizləməyin ən sürətli yoludur”, – deyə o bildirib. “Məqsədimiz qatılaşdırılmış perxloratı tutulduqdan sonra məhv etməyin daha yaxşı bir yolunu təmin etməkdir.”

Qətranların atılması və ya bərpası daha da çətinləşib, çünki muncuqlar indi yalnız perxlorat deyil, həm də “əbədi kimyəvi maddələr” kimi tanınan davamlı sənaye kimyəvi maddələr sinfi olan per- və polifluoralkil maddələri və ya PFAS ehtiva edir.

Liunun laboratoriyası həmçinin PFAS-ı məhv etmək üçün texnologiyalar hazırlayıb. O bildirib ki, yeni rutenium katalizatoru perxloratı məhv etməklə bu işi tamamlayır. Bu, tez-tez eyni təmizləmə sistemlərindən istifadə edərək içməli sudan təmizlənən digər davamlı çirkləndiricidir.

Nəşr detalları

Jinyu Gao və digərləri, Neytral pH-da Sulu Perxloratın Katalitik Reduksiyası, ACS Central Science (2026). DOI: 10.1021/acscentsci.6c00532

Jurnal məlumatı: ACS Mərkəzi Elm 

Əsas anlayışlar

PFAStullantıların təmizlənməsi və utilizasiyası

Kaliforniya Universiteti – Riverside tərəfindən təmin edilir