Chất xúc tác mới loại bỏ BPA nhanh và hiệu quả

01:14 CH @ Thứ Sáu - 19 Tháng Giêng, 2018

Các hóa học tại Đại học Carnegie Mellon (Mỹ) đã phát triển thành công một phương pháp mới, có khả năng loại bỏ hơn 99% bisphenol A (BPA) ra khỏi nước một cách nhanh chóng với chi phí thấp. BPA là hóa chất được sử dụng phổ biến trong sản xuất chất dẻo, ngày nay nó được tìm thấy trong nhiều nguồn nước trên khắp thế giới, vì vậy con người và động vật hoang dã thường xuyên bị phơi nhiễm hóa chất này.

BPA nguy hiểm vì nó có thể ảnh hưởng đến hệ nội tiết trong cơ thể. Các nghiên cứu trên cá, động vật có vú và tế bào con người cho thấy, BPA ảnh hưởng xấu đến sự phát triển, tăng trưởng và trao đổi chất của não, hệ thần kinh và hệ sinh sản.

Với hơn 15 tỷ pao BPA đang được sản xuất hàng năm, tình trạng ô nhiễm BPA và vấn đề làm sạch BPA đã trở thành một thách thức lớn trên toàn cầu.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon đã đề xuất giải pháp làm sạch nguồn nước một cách đơn giản với hiệu quả cao và chi phí thấp. Hệ thống xử lý nước của họ gồm có một nhóm các chất xúc tác được gọi là các chất hoạt hóa TAML - đây là các phân tử nhỏ hoạt động giống như các enzym oxy hóa. Khi kết hợp với H2O2, các chất hoạt hóa TAML sẽ phân hủy các hóa chất độc hại trong nước với hiệu quả rất cao. Để chứng minh hiệu quả và tính an toàn của các chất này trong việc phân hủy BPA, nhóm nghiên cứu đã cho TAML và H2O2 vào nước bị ô nhiễm BPA nặng. Kết quả là họ đã giảm được 99% BPA chỉ trong vòng 30 phút ở độ pH gần trung tính (pH tiêu chuẩn trong xử lý nước thải).

Nhóm nghiên cứu cho biết, ở độ pH đó TAML làm cho BPA gắn kết với nhau thành những cụm lớn hơn gọi là oligome, chúng tụ tập lại và bị kết tủa ra khỏi nước. Sau đó, oligome có thể được lọc và xử lý trong cơ sở xử lý nước nhiễm BPA. Nhưng điều quan trọng nhất là bản thân các oligome không độc hại. Bản chất của các liên kết gắn kết các phân tử BPA với nhau cũng không cho phép oligome chuyển hóa trở lại thành BPA.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm nước sau khi xử lý và phát hiện thấy rằng, nước nhiễm BPA đã được xử lý bằng TAML không còn có tác động như nội tiết tố estrogen hoặc gây ra những bất thường ở nấm men và phôi cá ngựa vằn đang phát triển.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã kiểm tra hiệu quả của việc xử lý nước nhiễm BPA bằng TAML ở pH = 11. ở pH cao hơn này, hàm lượng BPA đã giảm hơn 99,9% trong vòng 15 phút. Khác với khi xử lý ở pH = 8,5, các phân tử BPA bị phân hủy và không có oligome nào được phát hiện. Vì việc xử lý bằng TAML/H2O2 để loại bỏ BPA ra khỏi nước được thực hiện dễ dàng ở nhiều nồng độ, tương tự như nhiều nguồn nước thải khác nhau, nên nhóm nghiên cứu cho rằng họ có thể đưa ra một quy trình mới và đơn giản để giảm phơi nhiễm BPA trên toàn thế giới.

Phạm Huệ

Theo ScienceDaily, 8/2017