गोएथ युनिव्हर्सिटी फ्रँकफर्टमधील वैज्ञानिक एक नवीन उत्प्रेरक घेऊन आले आहेत जे पीएफएला तोडू शकतात- प्रति- आणि पॉलीफ्लोरोलोल्किल पदार्थांसाठी. हे “कायमचे रसायने” नॉन-स्टिक पॅनपासून ते पाणी-प्रतिरोधक कपड्यांपर्यंत प्रत्येक गोष्टीत वापरले जातात, परंतु ते वातावरणात चिकटून राहण्यासाठी आणि संभाव्य आरोग्यावर परिणाम म्हणून ओळखले जातात.
पीईआर- आणि पॉलीफ्लोरोआल्किल पदार्थ (पीएफएएस)- त्यांच्या अपवादात्मक थर्मल स्थिरता, रासायनिक जडत्व, कमी डायलेक्ट्रिक परवानगी आणि तेल/पाण्याची प्रतिकारशक्ती- गंभीर तंत्रज्ञान क्षेत्रासाठी महत्त्वपूर्ण आहेत. सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशनमध्ये, पीएफएएस-आधारित फोटोरोस्टिस्ट्स, एटचंट्स आणि वाष्प-डिपॉझिशन चेंबर लाइनिंग्ज नॅनोमीटर-स्केल पॅटर्निंग सक्षम करतात. एरोस्पेस आणि संरक्षण पीएफएएस हायड्रॉलिक फ्लुइड्स, इंधन-लाइन कोटिंग्ज आणि अत्यंत तापमान आणि दबाव सहन करण्यासाठी सीलंट्स वापरतात.
उच्च-वारंवारता इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये, पीएफएएस इन्सुलेटर सिग्नल अखंडतेस चालना देतात. विमानतळ आणि पेट्रोकेमिकल सुविधांवर जलद अग्निशामक दडपशाहीसाठी जलीय फिल्म-फॉर्मिंग फोम (एएफएफएफ) पीएफएवर अवलंबून असतात. ऑटोमोटिव्ह applications प्लिकेशन्समध्ये फ्लुइड-पंप फिल्म आणि ब्रेक-सिस्टम सील समाविष्ट आहेत. नूतनीकरणयोग्य उर्जा प्रणाली-फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलपासून ते पवन-टर्बाइन पृष्ठभाग कोटिंग्ज-हवामान प्रतिकार, प्रतिबिंब-प्रतिबिंब आणि गंज संरक्षणासाठी पीएफएची पूर्तता. सतत पर्यावरणीय आणि आरोग्याच्या परिणामांमुळे कठोर यूएस ईपीए आणि युरोपियन नियम, फ्लोरिन-फ्री मटेरियल आणि पीएफए उपाय तंत्रज्ञानाचे संशोधन करण्यास प्रवृत्त केले आहे.
पीएफएएसच्या राहण्याच्या शक्तीची गुरुकिल्ली म्हणजे कार्बन – फ्लोरिन (सी – एफ) बॉन्ड, तेथील सर्वात कठीण रासायनिक दुवा. तोडण्यासाठी सामान्यत: उच्च तापमान किंवा मजबूत रसायनांची आवश्यकता असते, परंतु ही नवीन पद्धत खोलीच्या तपमानावर आणि प्लॅटिनम किंवा इरिडियम सारख्या महागड्या किंवा विषारी धातूंचा वापर न करता कार्य करते.
ब्रेकथ्रू 9,10-डायहाइड्रो -9,10-डायबोराअनथ्रेसीन (डीबीए) नावाच्या बोरॉन-आधारित संरचनेच्या आसपास आहे. जेव्हा डीबीएमध्ये दोन इलेक्ट्रॉन जोडले जातात, तेव्हा ते पीएफएएस सारख्या रेणूंवर हल्ला करण्यासाठी पुरेसे प्रतिक्रियाशील होते. टीमने टीएचएफ (टेट्राहायड्रॉफुरान) नावाच्या दिवाळखोर नसलेल्या फ्लोरोबेन्झनेस (सीएफएएचए) वर याची चाचणी केली आणि 1 ते 6 फ्लोरिन अणूंच्या कोठेही आवृत्ती वापरली.
त्यांच्या अभ्यासानुसार उत्प्रेरक दोन मुख्य मार्गांनी कार्य केले:
- जेव्हा फ्लोरिन कमी असतात तेव्हा ते बोरॉन-आधारित न्यूक्लियोफाइलसारखे वागते, एसएनएआर-प्रकारातील प्रतिक्रियेत रेणूवर आक्रमण करते ज्यामुळे हलोजन (या प्रकरणात क्लोरीन सारख्या) कार्बनसारखे सहसंयोजक बंध तोडण्यास मदत होते.
- जेव्हा अधिक फ्लोरिन असतात, तेव्हा ते कमी करणारे एजंट, इलेक्ट्रॉन दान करणे आणि हायड्रोजन अणू काढून टाकते म्हणून कार्य करते.
डॉक्टरेट संशोधक क्रिस्टोफ बुच यांनी असे म्हटले: “सी – एफ बॉन्ड्स तोडण्यासाठी आम्हाला इलेक्ट्रॉनची आवश्यकता आहे, जे आमचे उत्प्रेरक अपवादात्मक कार्यक्षमतेसह हस्तांतरित करते. आतापर्यंत आम्ही लिथियम सारख्या अल्कली धातूंचा इलेक्ट्रॉन स्रोत म्हणून वापरत आहोत, परंतु त्याऐवजी आम्ही आधीपासूनच इलेक्ट्रिकल करंटवर स्विच करण्यावर काम करत आहोत.”
टीम पीएफएएस क्लीनअपच्या पलीकडे वचन देखील पाहते. बर्‍याच औषधांमध्ये फ्लोरिनचा समावेश आहे जेणेकरून ते अधिक काळ टिकतील किंवा चांगले कार्य करतात. प्रोफेसर मॅथियास वॅग्नर यांनी स्पष्ट केले: “या उत्प्रेरकासह, आता आपल्याकडे असे एक साधन आहे जे आम्हाला अशा संयुगांमध्ये फ्लोरिनेशनच्या डिग्रीवर अचूकपणे नियंत्रण ठेवण्याची परवानगी देते.”
हा शोध पीएफएएस प्रदूषणास सामोरे जाण्यासाठी एक सुरक्षित आणि अधिक लवचिक मार्ग देऊ शकतो-आणि भविष्यातील फार्मास्युटिकल्सच्या डिझाइनला बारीकसारीक मदत करू शकेल.
स्रोत: गोएथ युनिव्हर्सिटी फ्रँकफर्ट, अमेरिकन केमिकल सोसायटी
हा लेख एआयच्या काही मदतीने तयार केला गेला आणि संपादकाने पुनरावलोकन केले. खाली कॉपीराइट कायदा 1976 चा कलम 107ही सामग्री बातम्यांच्या अहवालाच्या उद्देशाने वापरली जाते. वाजवी वापर हा कॉपीराइट कायद्याद्वारे परवानगी आहे जो अन्यथा उल्लंघन करणारा असू शकतो.
