Mineralización a baja temperatura de fluorotelómeros con diversos grupos de cabezas polares

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente
• Química orgánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) son contaminantes ambientales persistentes que plantean importantes problemas para la salud humana.
• Las tecnologías actuales de destrucción de PFAS consumen mucha energía y pueden generar subproductos problemáticos.

Objetivo del estudio:

• Investigar un nuevo método de degradación mediada por bases para varios compuestos fluorotelómeros.
• Caracterización de los intermedios y subproductos de degradación mediante técnicas espectroscópicas avanzadas.

Principales métodos:

• Mineralización de cinco fluorotelómeros utilizando hidróxido de sodio (NaOH) en una mezcla DMSO:H2O a 120 °C.
• Caracterización de los productos de degradación mediante espectroscopia de RMN 1H, 13C y 19F.
• Los cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para dilucidar el mecanismo de degradación.

Principales resultados:

• Mineralización exitosa de fluorotelómeros con diversos grupos de cabeza polares (ácidos carboxílicos, ácidos sulfónicos, alcoholes y ácidos fosfónicos).
• La degradación se produce mediante la escisión del carbono no fluorado y el primer carbono fluorado, seguido de la descomposición del fragmento perfluoroalquilo.
• El proceso es eficaz para los PFAS que contienen al menos un enlace C-H en la cadena de fluoroalquilo o adyacente a ella.

Conclusiones:

• Las condiciones leves mediadas por bases pueden degradar efectivamente una serie de compuestos PFAS comunes.
• Este enfoque ofrece una alternativa más sostenible a los actuales métodos de destrucción de PFAS que consumen mucha energía.
• Los hallazgos sugieren potencial para el tratamiento tanto de los actuales PFAS como de los subproductos recalcitrantes de otros métodos.