Produits chimiques synthétiques connus sous le nom de per- et polyfluoroalkyles, ou PFAS, contiennent des liaisons entre les atomes de carbone et de fluor considérés comme les plus forts en chimie organique. Malheureusement, l'utilisation généralisée de ces produits non biodégradables depuis les années 1940 a contaminé de nombreux approvisionnements en eau à travers l'Amérique.

Les ingénieurs de l'UC Riverside ont maintenant montré dans des expériences de modélisation que l'utilisation d'électrons en excès brise la liaison carbone-fluor du PFAS dans l'eau, laissant des sous-produits qui pourraient même accélérer le processus. L'article est publié en Chimie Physique Physique Chimique .

Insensible à la chaleur, produits chimiques, et la force physique, la liaison carbone-fluor rend le PFAS omniprésent dans les emballages alimentaires, tissus antitaches et déperlants, cirages et cires, mousses anti-incendie, Produits de nettoyage, tapis et des milliers d'autres produits ménagers et industriels courants. L'Environmental Protection Agency estime que la plupart de la population a été exposée aux PFAS qui s'accumulent dans le corps au fil du temps parce que ces « produits chimiques pour toujours » ne se biodégradent pas.

Sharma Yamijala, chercheur postdoctoral au Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering et premier auteur de l'article, a exécuté des simulations sur les molécules d'acide perfluorooctanoïque et d'acide perfluorooctanesulfonique, les contaminants PFA les plus courants dans l'environnement, entouré de molécules d'eau. Il a découvert qu'ils perdaient instantanément leur atome de fluor en présence d'électrons en excès.

Les molécules de PFA se sont décomposées en une espèce chimique intermédiaire dont la composition pourrait encore accélérer la décomposition d'autres molécules de PFA. La réaction a également formé une molécule de fluorure d'hydrogène. Il n'a pas encore été déterminé si ces molécules à chaîne courte sont cancérigènes à des concentrations typiques dans l'eau.

« Dans un scénario réel de traitement de l'eau, les électrons en excès pourraient provenir de composés contenant des métaux placés dans l'eau sous rayonnement ultraviolet. Les électrons de ces composés vont interagir avec les molécules de PFA et les casser, " a déclaré Yamijala.

Les simulations décrivent avec précision un processus que les scientifiques savent possible.

"Les gens savaient que vous pouviez faire ça mais ne savaient pas pourquoi, " a déclaré Bryan Wong, professeur agrégé de génie chimique et environnemental et auteur principal de l'article. "Nos simulations définissent une image plus large que nous pouvons affiner pour trouver des moyens de décomposer les PFA plus rapidement ou plus efficacement à l'avenir."