높은 환경 잔류 특성을 가진 바카라 주소 불소 화합물을 성공적으로 분해하고 분해

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")환경 관리 기술 연구 부서[부서장 Yamazaki Masakazu] Unregulated Substance Research Group의 이사 인 전형적인 바카라 주소 불소 화합물이며 환경 지속성과 생체 축적이 높으며 생태계에 미치는 영향에 대한 우려입니다Perfluorooctanoic Acid (PFOA)그리고 기타 수중퍼플 루오로 카르 복실 산실온에서 불소 이온

바카라 주소 불소 화합물은 다른 물질로 대체하기 어려운 탁월한 물리 화학적 특성을 가지며, 최근에 사용 된 것이 계면 활성제, 표면 처리 제, 폴리머, 연료 전지 구성 재료, 저항, 액정 등과 같은 기능성 물질로 확장되었습니다

그러나 반면에, 일부 바카라 주소 불소 화합물은 환경과 야생 동물의 전 세계적으로 존재한다는 것이 분명해졌으며, 생태계에 대한 어려운 열화 및 생체 축적의 영향에 대한 우려로 인해 공급원과 폐기물 상쇄를 확립하는 것이 시급합니다

이 바카라 주소 불소 화합물은 가장 강한 탄소-플루오린 결합으로 구성되므로 화학적으로 매우 안정적이며 자연에서 분해되지 않습니다 또한, 열 분해에는 약 1000 ℃ 이상의 고온이 필요하다 또한, 이들 물질은 OH 라디칼과의 반응성이 좋지 않으므로 기존의 수처리 방법 (티타늄 산화 광촉매, 오존 등)에서도 분해가 어렵다

이번에는 AIST 연구 그룹이 될 것입니다Heteropolyacid광촉매를 사용하여, 실온에서 물 중 PFOA를 포함하는 퍼플 루오로 카르 복실 산은 불소 이온으로 성공적으로 바카라 주소되고 저 에너지에서 이산화탄소로 성공적으로 바카라 주소되었다 불소 이온은 칼슘 처리 방법 인 기존 공정을 사용하여 무해한 불소 칼슘으로 전환된다

앞으로, 우리는 연구를 더욱 촉진 하여이 시스템의 실질적인 사용에 기여하고 모든 불소 기반 재료의 환경 영향을 줄일 계획입니다

또한,이 방법은 전 세계적으로 광화학 바카라 주소 PFOA의 첫 번째 예이며, 미국 화학 학회에서 출판 한 환경 과학을위한 전문 저널환경 과학 및 기술에 게시 (11 월 15 일호) (디지털 버전은 10 월 9 일 American Chemical Society 웹 사이트에 게시되었습니다)

바카라 주소 불소 화합물은 다른 물질로 달성 할 수없는 독특한 특성을 가지고 있으며 (고온, 화학 저항성, 가혹한 조건에서 사용될 수 있으며, 가벼운 조건에서 사용될 수 있으며, 가벼운 흡수 능력 등이 없음), 계면 활성화 제, 에머 시저, 물질 방지제, 소화제, 왁스 세정제 등, 코팅 량이 증가했습니다 반도체 및 연료 전지 구성 물질을위한 표면 처리제와 같은 기능성 물질로서 그러나 몇 년 동안 미국과 캐나다의 연구자들은 일부 바카라 주소 불소 화합물이 환경과 야생 동물에 축적되었다고보고하기 시작했습니다 이것은이 제품의 전형적인 것입니다 : Perfluorooctanoic acid (pfoa; c₇f₁₅COOH) 및 Perfluorooctanesulfonic acids (PFOS; C₈f₁₇so₃h)로 대표되는 퍼플 루오 술 폰 산이며, 유럽과 일본의 연구원들의 결과로 유럽과 일본의 연구원들도 환경 분석 연구에 들어갔고, 이러한 화합물은 일본을 포함한 전 세계적으로 환경에 존재한다는 것이 밝혀졌습니다 또한, 세포 간 물질의 전염을 억제하는 것과 같은 살아있는 바카라 주소체에 대한 유해한 영향이 지적되었으며, 다양한 국가에서 규정이 시작되었으며, 미국에서는 미국 환경 보호국 (EPA)이 PFO의 사용에 대한 법적 제한을 엄격히 제한적으로 설정했으며 현재 PFOA에 관한 전체 규제 규제를 고려하고 있습니다 우리나라에서는 PFOA와 PFO가 2002 년 12 월에 개최되었습니다화학 법의 지정된 물질 (현재 클래스 2 모니터링 화학 물질)입니다

바카라 주소 불소 화합물의 우수한 기능은 필수 구조 (탄소-플루오린 결합)에서 비롯되므로 다른 물질로 대체하기가 매우 어렵습니다 대체 물질에 대한 연구가 수행되었지만 효과적인 결과는 얻지 못했습니다

따라서, 이들 바카라 주소 불소 화합물의 환경 부담을 줄이기 위해서는 공급원의 누출을 방지하고 폐기물 및 폐수 잔류 물을 분해해야한다 그러나, 이들은 매우 안정적이다 (탄소-플루오린 결합은 탄소에 의해 형성된 가장 강한 공유 결합), 열 분해에 약 1000 ℃ 이상의 고온이 필요하다 또한, 이들 화합물은 종종 사용으로 인해 물에 존재하지만, 이들의 직접적인 열분해에는 막대한 에너지 비용이 필요합니다 일반적으로, 오존 처리 및 산화 티타늄 광촉매는 물에서 유해 물질의 분해를위한 방법으로 알려져 있지만, OH 라디칼과 잘 반응하지 않기 때문에 이러한 방법이 사용 되더라도 탄소-플루오린 결합을 절단 할 수 없습니다 바카라 주소 불소 화합물이 불소 이온으로 효과적으로 분해 될 수 있다면, 불소 이온은 기존 칼슘 처리 방법을 사용하여 무해한 불소로 변환 될 수있다 따라서, 바카라 주소 불소 화합물을 효과적으로 분해하기위한 방법의 개발에 대한 수요가 있었다

AIST 환경 관리 기술 연구 부서는 바카라 주소 불소 화합물에 대한 환경 분석 방법을 개발하고 환경 역학을 명확하게하고 폐기물을 분해하며 노출 감소를위한 무해한 분해 방법을 개발하기 위해 협력하고 있습니다

바카라 주소 불소 화합물의 분해 방법에 관한 일부 결과는 과학 촉진을위한 일본 사회의 지원을 통해 얻어졌다

AIST 연구 그룹에서, PFOA와 같은 매우 안정적인 퍼플 루오로 카르 복실 산을 바카라 주소하기 위해, 광촉매에 일반적으로 사용되는 산화 티타늄에 의해 숨겨진 이종성 (H₃PW₁₂O₄₀)에주의를 기울였습니다 이종성은 강한 산도 (pH 1 이하에서도 안정성이있는 많은 산화 전력)를 수용 할 수 있으므로 (pH 1 이하에서도 안정적이므로, 퍼플 루오로 카르 복실 산과 같은 강산이 사용될 수 있음) 원칙적으로 물에 용해됩니다Caulking(선택적 결합 특성을 사용하여 수용액으로부터 분리 및 회수 될 수있다)

이 실험은 다음과 같이 수행되었습니다 PFOA 및 이종 폴리 아 시드 촉매를 함유하는 수용액을 불소 내성, 압력 내성 반응 용기에 도입하고, 가압 (048mPa) 산소를 상단에 도입 하였다 PFOA의 농도는 산업 공정에서 생성 된 처리 전 폐수의 농도와 거의 동일했으며, 자외선 및 가시 광선으로 조사되었다 반응 온도는 25 ℃에서 일정하게 유지되었다 조사 후, 기상 및 액체상의 조성 분석을 수행 하였다[사진 참조]

사진 사진 Photoreactor

　[그림 1]PFOA 바카라 주소 반응의 조사 시간 의존성을 보여줍니다 광 조사는 PFOA 농도를 감소시키고, 이산화탄소는 기체상에서 생성되고 불소 이온은 액체상에서 생성된다 24 시간 동안 조사 후, PFOA는 완전히 사라지고, 대부분의 불소 성분은 불소 이온으로 바카라 주소되었다 이종성 촉매는 24 시간 후에도 100%로 남아 있으며 전혀 악화되지 않았으므로 PFOA 및 이종성 촉매를 도입하여 연속적으로 사용하고, 빛 조사에 의해 한 번 PFOA를 바카라 주소 한 다음, 새로운 PFOA를 다시 소개하고, 광 조사에 의해 탈퇴시킬 수있었습니다

또한, 이번에 개발 된이 처리 방법은 PFOA뿐만 아니라 2-7 탄소 원자를 갖는 다른 퍼플 루오로 카르 복실 산이 분해 될 수 있음이 입증되었다 바카라 주소 불소 화합물이 전자 빔 조사, 테트라 플루오로 메탄 (CF₄)와 같이 환경에 매우 유해한 온난화 물질이 있지만, 이러한 유해 물질의 생산은이 치료 방법에서 관찰되지 않았습니다

PFOA와 같은 바카라 주소 불소 화합물의 강력한 탄소-플루오린 결합을 절단하고 기존의 방법을 사용하여 불소 이온에 대한 강력한 탄소-플루오린 결합을 완전히 분해하며, 이것이 광촉매로이를 달성하는 세계 최초의 예입니다

그림 1 : PFOA 바카라 주소 반응의 빛 조사 시간의 의존성

이 연구에서, 우리는 이전에 적절한 분해 처리 방법으로 이용 가능하지 않았으며 불소 이온을 효과적으로 분해하고 분해 할 수있는 PFOA를 포함하여 PFOA를 포함하여 perfluorocarboxylic 산을 효과적으로 분해하고 분해 할 수있는 광 반응 시스템을 개발했습니다 탄소 및 불소 결합의 절단은 바카라 주소 불소 화합물의 환경 측정을위한 핵심 기술이며, 향후 우리는 표적 물질을 넓히고 분해 효율을 향상 시키며 가시 광선 만 사용하여 운전하는 것을 목표로합니다 또한,이 회사는 바카라 주소 불소 화합물을위한 대체 물질 개발에서 분해 특성에 대한 지식을 반영하여 모든 새로운 불소 기반 물질의 환경 영향을 줄이는 데 기여할 계획이다

◆ Perfluorooctanoic acid (PFOA)

또한 Perfluorooctanoic acid 또는 Pentadecafluorooctano acid라고도합니다 (화학 검사법의 이름은 Perfluorooctanoic acid) 구조는 CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂COOH[참조로 돌아 가기]

◆ Perfluorocarboxylic acids

일반적으로 퍼플 루오로 알킬 그룹을 갖는 카르 복실 산으로 알려져 있으며 c_nf_2n+1COOH (n은 1보다 크거나 같은 정수입니다) PFOA는 n = 7 일 때입니다 화학 저항성과 내열성이 우수하며 강한 산 또는 알칼리성이더라도 바카라 주소되지 않습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Heteropolyacid

폴리 아시 드는 옥소 세포가 응축되어 2 개 이상의 핵의 다핵 복합체를 형성하는 것입니다 이들 중 2 개 이상의 중앙 이온을 포함하는 것입니다 가장 기본적인 구조는 [XM₁₂O₄₀]^N-(여기서 x = si, p 등, m = mo, w 등, n은 정수입니다) 이번에는 H₃PW₁₂O₄₀포스페이트 텅스틱 또는 12 텅 스트로 포스페이트라고합니다 광촉매는 드물지만, 산 촉매로서 테트라 하이드로 푸란의 중합에 산업적으로 사용된다[참조로 돌아 가기]

◆ 광촉매

촉매는 그 자체로 소비되지 않고 반응을 촉진하기 위해 화학 반응에 참여하는 기능을 갖는 물질입니다 대조적으로, 광촉매는 반응 시스템에 특정 물질을 추가함으로써 단순히 진행되거나 느리게되지 않는 물질을 지칭하지만, 빛은 반응을 촉진하며, 첨가 된 물질 자체는 반응 전후에 변하지 않는다[참조로 돌아 가기]

◆ 화학 관리법

화학 물질 및 제조 등의 규제에 관한 ACT의 약어 1973 년에 바카라 주소하기 어려운 특성이 있고 잠재적으로 인간의 건강에 해를 끼칠 수있는 화학 물질에 의한 환경 오염을 막기 위해 설립되었으며 그 이후로 반복적으로 수정되었습니다 이 중 현재 "Class II 모니터링 화학 물질"은 축적이 크지 않지만 바카라 주소하기 어렵고 장기 독성이 의심됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Caulk

광촉매가 반응 할 때, 산화 티타늄과 같은 고체 촉매의 경우, 표면은 반응물에 의해 덮여 있으며, 이는 코킹이라고 불리는 광촉매의 반응을 억제 할 수있다[참조로 돌아 가기]