К группе наиболее проблемных химических веществ относятся перфторалкильные и полифторалкильные вещества (PFAS), которые получили прозвище «вечные химикаты» из-за своей устойчивости к разложению и долговечности. Эти вещества, широко использовавшиеся в различных продуктах на протяжении нескольких десятилетий, загрязняют окружающую среду и накапливаются в организмах людей и животных, связываясь с серьезными проблемами здоровья, такими как диабет и рак.
Исследователи из Университета Бата разработали керамические «монолиты», которые напечатаны с использованием 3D-печати и пропитаны оксидом индия, способным связываться с молекулами PFAS. Эти монолиты, которые выглядят как стопки вафель и изготовлены из более плотного материала, могут быть погружены в загрязненную воду, где они захватывают PFAS. После использования монолиты можно обработать для удаления накопленных химикатов, что позволяет использовать их снова.
В испытаниях монолиты продемонстрировали свою эффективность, удаляя 53% перфтороктановой кислоты из воды за три часа. После пиролизной обработки при температуре 500°C их регенерация улучшила их способность очищать воду, и к третьему циклу монолиты уже удаляли 75% этих веществ за тот же период.
Хотя эта технология требует дальнейшего развития, исследователи уверены, что такие многоразовые керамические фильтры могут стать ценным дополнением к существующим очистным системам. В отличие от других методов, которые требуют активного катализатора и потребляют энергию, процесс с использованием этих монолитов является энергоэффективным. Тем не менее, регенерация монолитов посредством пиролиза остается вызовом.
Доктор Лиана Зумпули, один из авторов исследования, отметила: «Использование 3D-печати для создания этих монолитов представляет собой относительно простой и масштабируемый процесс. С помощью 3D-печати мы можем создавать объекты с большой площадью поверхности, что критично для их эффективности. Как только монолиты готовы, их просто помещают в воду, и они выполняют свою работу. Это захватывающее направление исследований, и мы стремимся продолжать развитие этой технологии и увидеть её широкое применение».
