パルフローロブタネスルフォナート (PFBS) 電気放電プラズマによる処理:反応機構と分解経路

科学分野:

• 環境化学
• プラズマ科学
• 分析化学

背景:

• パーおよびポリフッ素アルキル物質 (PFAS) は持続的な環境汚染物質です.
• 電気放電プラズマは,短鎖 (SC) PFASを分解するのに有望である.
• 表面活性剤は,分解のためのプラズマ-液体インターフェースへのPFAS輸送を強化することができます.

研究 の 目的:

• 非熱性プラズマを用いてパーフローロブタン硫酸 (PFBS) の分解を調査する.
• 四次アルキルトリメチルアモニウム表面活性剤 (C8TAB,C12TAB,C16TAB) がPFBSの分解に及ぼす影響を決定する.
• PFBSと表面活性物質の分解副産物を特定し,分解経路を明らかにする.

主な方法:

• 表面活性剤を含有または含有しないPFBS溶液の非熱性プラズマ処理
• 先進的な分析技術:LC-MS/MS (ターゲット,疑わしい,非ターゲット),GC-MSヘッドスペース,IC.
• 分解副産物と提案された反応機構の特定

主要な成果:

• PFBSの分解により,短鎖のPFCA,酸化ケトン,アルコール,不飽和化合物が得られました.
• 劣化副産物は,表面活性剤を含んでいるか否かに関わらず,ほぼ同じであった.
• 提案された分解経路は,主反応種として溶解電子とOHラジカルを含む.

結論:

• 非熱性プラズマはPFBSを効果的に分解し,表面活性剤は副産物のプロフィールを大きく変えない.
• 特定された副産物と提案された経路は,PFBSの分解メカニズムに関する洞察を提供します.
• 発見は,PFASの修復のためのプラズマ技術の最適化を支持しています.