Исследователи Университета Юты предложили растворный способ разрушения пер- и полифторалкильных веществ, или PFAS, при температуре около 100 °C. В исследовании, опубликованном 28 октября 2026 года в журнале Communications Chemistry, химики использовали нуклеофилы. Это реакционноспособные частицы, которые атакуют связи между атомами углерода и фтора. В лабораторных опытах почти весь фтор переходил в фторид-ионы.

Метод проверили на десяти соединениях и фторполимерах. В безводном диметилсульфоксиде, DMSO, исследователи испытали пять натриевых солей: метантиолят, этантиолят, метоксид, этоксид и амид. Для перфторалкильных карбоновых кислот PFNA, PFOA, PFBA, PFPrA и трифторуксусной кислоты авторы сообщили о полном дефторировании. Такой же результат получили для полимеров PVDF и PCTFE, хотя для PCTFE потребовалась температура 150 °C. Для GenX дефторировалось около 80% фтора. У PFOS, одного из наиболее устойчивых соединений этого класса, после 72 часов при 150 °C удалось высвободить примерно 28% фтора. PTFE в тех же условиях заметно не дефторировался.

Почему до промышленных потоков ещё далеко

Дефторирование означает не просто исчезновение исходной молекулы. При этой реакции разрывается ее углеродно-фторный каркас, а фтор переходит в измеримую форму. Поэтому такой подход отличается от обычной фильтрации: фильтр удаляет загрязнитель из воды, но тот остается в сорбенте или концентрате.

В опытах Университета Юты реакция проходила на воздухе, без инертной атмосферы. Но исследователи работали с модельными веществами и концентрациями PFAS, значительно выше типичных для загрязненной воды. На одну часть PFAS приходилось тридцать частей нуклеофила в молярном выражении. Расход и регенерацию DMSO авторы пока не оптимизировали.

Представим концентрат, который получают после извлечения PFAS из отработанного сорбента. В нем загрязнителя гораздо больше, чем в исходной воде, поэтому растворная реакция теоретически лучше соответствует условиям эксперимента. Разбавленную воду сначала пришлось бы фильтровать и концентрировать, а затем отдельно решать вопросы обращения с растворителем, избытком реагента и побочными продуктами. Пока это схема для дальнейшей проверки, а не готовая промышленная установка.

Результаты заметно различались в зависимости от молекулы. Карбоновые кислоты в этой серии опытов дефторировались полностью, тогда как PFOS реагировал медленно и неполно, а для PTFE измеримого результата не получили. Безопасность остаточных продуктов, стоимость обработки, поведение смесей PFAS и работа с реальными промышленными или природными матрицами еще не изучены. Авторы планируют испытать метод на настоящих потоках отходов.

Поэтому ответ на вопрос о близости к практическому применению осторожный: метод выглядит наиболее подходящим кандидатом для концентрированных потоков после стадии извлечения, особенно для PFAS-карбоновых кислот. До обработки разбавленных сточных вод или сложных отходов ему нужны испытания на реальных матрицах, проверка материального баланса фтора, оценка побочных продуктов, расхода реагентов, восстановления DMSO и экономики процесса. Подробный разбор научной публикации можно заказать в разделе подготовки научных статей.

Схема показывает предполагаемую последовательность от концентрирования PFAS до химического дефторирования и последующей проверки продуктов реакции

Фото: Yuri Shkoda / Pexels