Палладиевая мембрана, через которую подавали водород, разрушила более 90% каждого из шести PFAS в непрерывном лабораторном испытании, длившемся 58 дней. Об этом 19 октября 2026 года сообщил Phys.org со ссылкой на Университет штата Аризона. В воде осталось около 17% исходного количества фтора. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI: 10.1073/pnas.2613985123.

Как мембрана сводит загрязнитель и водород

PFAS, или пер- и полифторалкильные вещества, называют «вечными химикатами» из-за прочных связей между углеродом и фтором. Обычные методы очистки, включая активированный уголь, ионный обмен и фильтрацию, могут убрать эти соединения из воды, но не уничтожают их. PFAS остаются в фильтре, концентрате или другом отходе.

В новой системе водород подают внутрь полых мембранных волокон, покрытых наночастицами палладия. На поверхности металла молекулы водорода распадаются на отдельные атомы. PFAS из воды тоже прикрепляются к палладию. Катализатор удерживает загрязнитель и активный водород рядом, поэтому между ними быстрее проходит реакция. Она разрывает связи углерода и фтора. Вещество не просто переходит из воды в другой материал, а химически разрушается.

Поверхность палладия можно представить как небольшой пересадочный узел. С одной стороны к нему поступают атомы водорода, с другой подходит молекула PFAS. Палладий удерживает их рядом и помогает реакции начаться. Такая аналогия описывает механизм, но не означает, что все PFAS будут разрушаться одинаково или что мембрана уже готова для очистки водопроводной воды.

В испытании вода со смесью шести соединений непрерывно проходила через установку почти два месяца. За 58 дней система удалила более 90% каждого соединения и около 83% фтора в целом. По данным Phys.org, это согласуется с химическим разрушением молекул, а не только с их отделением от воды. При этом доступный материал не сообщает концентрации загрязнителей, расход воды, подробности конструкции установки и использованные аналитические методы.

До практического применения технологии еще далеко. Испытание прошло в лаборатории, а не на водоочистном объекте, и охватило только шесть соединений. Есть и проблема стоимости палладия. Руководитель исследования Брюс Риттман сообщил, что металл стоит около 50 000 долларов за килограмм. Исследователи считают снижение его необходимого количества одним из главных направлений дальнейшей работы. 58-дневный опыт показал, что система может работать непрерывно, но не доказал экономическую эффективность очистки больших объемов воды.

Авторы сообщения допускают, что такую мембрану в будущем можно будет использовать вместе с обычными системами удаления PFAS. Сначала загрязнители могли бы концентрироваться из большого объема воды в небольшом потоке отходов, а затем проходить химическое разрушение. Это пока инженерная схема для дальнейшей проверки, а не готовая технология. Описание публикации и ее методики также требует самостоятельной работы с первоисточником, например при подготовке научной статьи.

Схема показывает подачу водорода через мембранное волокно, его активацию палладием, захват PFAS и разрушение связей углерода и фтора

Фото: Alexey Demidov / Pexels