フリンダース大学の研究チームは、水道水を模した試験環境におけるフロー実験において、捕捉が困難な短鎖型を含む、短鎖および長鎖PFASを98%以上除去できる吸着材を開発したと発表した。この手法は、ナノサイズの分子ケージをメソポーラスシリカに埋め込むもので、報告された実験では少なくとも5回の再利用サイクルにわたって高い効果を維持し、再生が可能であった。
フリンダース大学理工学部(College of Science and Engineering)の研究チームは、水から「永遠の化学物質」と呼ばれる難分解性化合物の一種、ペルフルオロアルキル化合物およびポリフルオロアルキル化合物(PFAS)を除去するために設計された新しい吸着材を報告した。
EurekAlertを通じて配信された同大学のニュースリリースによると、このプロジェクトはARCリサーチフェローのWitold M. Bloch博士が率いたもので、従来の処理手法では捕捉が特に困難とされる短鎖PFASに焦点を当てている。
Bloch博士はリリースの中で、「一部の長鎖PFASは既存の水処理技術で部分的に除去可能だが、水中での移動性が高い短鎖PFASの捕捉は、依然として未解決の大きな課題となっている」と述べている。
この技術では、ナノサイズの分子「ケージ」を使用し、PFAS分子をその空洞内に強制的に凝集させることで結合させる。これは従来の吸着材と比較して非常に強力な相互作用であるとBloch博士は説明する。チームはこれらのケージをメソポーラスシリカに埋め込んだが、リリースによると、このシリカ自体には通常PFASを吸着する特性はないという。
筆頭著者で、フリンダース大学で化学の博士課程に在籍するCaroline V. I. Andersson氏は、グループがまず分子レベルでPFASがケージ内でどのように結合するかを研究し、その知見に基づいて吸着材を設計したと語った。
リリースで説明されている実験室試験では、水道水を模した環境において、「環境に関連する濃度」のPFASを最大98%除去した。Bloch博士によれば、この吸着材は少なくとも5回の再利用サイクル後も高い有効性を維持したとのことで、研究チームは、水処理の最終段階である「研磨(ポリッシング)」プロセスへの応用の可能性を示唆している。
EurekAlertの報道によると、本研究は『Angewandte Chemie International Edition』誌に「Efficient Removal of Short-Chain Perfluoroalkyl Substances by Cavity-Directed Aggregation in a Molecular Cage Host(分子ケージホスト内の空洞指向型凝集による短鎖ペルフルオロアルキル化合物の効率的な除去)」というタイトルで掲載された。