Un polluant de l'eau hautement toxique, connu sous le nom d'acide perfluorooctanoïque (PFOA), l'année dernière, un certain nombre de communautés américaines ont fermé leurs approvisionnements en eau potable. En raison de son utilisation historique dans la production de téflon et d'autres procédés industriels ainsi que sa persistance environnementale, La contamination par l'APFO est un problème répandu dans le monde entier.

Une équipe de recherche dirigée par la Northwestern University signale maintenant un matériau peu coûteux et renouvelable qui élimine rapidement l'APFO de l'eau. Le nouveau traitement élimine efficacement le micropolluant à moins de 10 parties par billion, bien en deçà de l'Environmental Protection Agency et de toutes les limites des avis de santé de l'État.

"Notre matériau extrait totalement le polluant de l'eau, " dit Guillaume Dichtel, un expert en chimie organique et polymère qui a dirigé l'étude. "Le polymère contient des sites qui se lient fortement à l'APFO, qui élimine ce polluant de l'eau même lorsqu'il est présent à des concentrations extrêmement faibles. Les sites de liaison sont reliés entre eux par des lieurs qui améliorent encore l'affinité pour l'APFO."

Dichtel, le professeur de chimie Robert L. Letsinger au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern, estime que le matériau peut soutenir les efforts de purification de l'eau pour débarrasser l'eau potable de l'APFO et peut-être d'autres substances alkyles per- et polyfluorées (PFAS), tels que l'acide perfluorooctanesulfonique (PFOS).

Le matériau PFOA et la technologie polymère de Dichtel sont développés pour une utilisation commerciale par CycloPure, Inc., une société co-fondée par Dichtel.

L'étude, co-écrit par Dichtel, Damien Helbling, professeur adjoint de génie civil et environnemental à l'Université Cornell, et les membres de leurs groupes de recherche à Northwestern et Cornell, a récemment été publié par le Journal de l'American Chemical Society .

La limite recommandée de 2016 de l'EPA pour la concentration combinée de PFOA et de PFOS dans l'eau potable est de 70 parties par billion, ce qui équivaut à une cuillère à café de PFOA dans 14 piscines olympiques. Des effets négatifs sur la santé ont été observés à des concentrations inférieures à la limite recommandée par l'EPA dans des études approfondies sur l'exposition à l'APFO. Au moins quatre États :le Minnesota, New Hampshire, New Jersey et Vermont—ont mis en place des limites d'au moins la moitié de la limite de l'EPA.

Le polymère peut être régénéré et réutilisé plusieurs fois. Seule une quantité modeste de matière est nécessaire pour capturer et éliminer l'APFO à moins de 10 parties par billion.

"Nos résultats démontrent que la sélectivité de ce type de polymère peut être adaptée pour cibler les polluants d'intérêt, dans ce cas l'APFO, " Dichtel a déclaré. " Le matériau a une affinité plus de 10 fois plus élevée pour le PFOA que le charbon actif, une méthode de traitement conventionnelle avec plusieurs lacunes connues."

Le polymère en réseau est fabriqué en joignant des molécules plus petites avec de minuscules pores, et la sélectivité est programmée dans le matériau par l'intermédiaire d'un monomère réticulé. Le composant principal, bêta-cyclodextrine, est une molécule de sucre bio-renouvelable d'origine naturelle dérivée de la fécule de maïs.

Dans de nombreuses collectivités, souvent celles situées à proximité de sites industriels, installations militaires et aéroports—les niveaux d'APFO dépassent la limite recommandée par l'EPA. En 2016, Chutes Hoosick, New York, et Bennington, Vermont, l'état d'urgence a été déclaré en raison de l'eau potable contaminée par l'APFO.

À mesure que l'analyse des approvisionnements en eau potable pour l'APFO et le SPFO devient de plus en plus obligatoire, comme récemment légiféré dans l'État de New York, la détection de traces de PFOA, Le SPFO et les autres PFAS devraient se généraliser dans les années à venir.

L'article est intitulé "Le réseau de polymères β-cyclodextrines séquestre l'acide perfluorooctanoïque à des concentrations pertinentes pour l'environnement".