호주 퀸즐랜드 대학교(University of Queensland)의 한 연구팀은 물에서 PFAS 화학 물질을 제거하는 간단하고 빠르며 효과적인 기술을 개발했다고 밝혔다.

호주 생명공학 및 나노기술 연구소(Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology)의 고분자 화학자인 쳉 장(Cheng Zhang) 박사와 박사 후보생인 샤오탄(Xiao Tan)은 자석과 직접 개발한 재사용 가능한 흡수 보조제를 사용해 1분 이내에 소량의 오염된 물로부터 95%의 과불화 및 폴리플루오로알킬 물질(PFAS)의 95%를 제거했다.

장 박사는 "오염된 물에서 PFAS 화학 물질을 제거하는 것은 대중과 환경 건강을 보호하기 위해 시급히 다뤄야 할 문제지만 기존 방법은 펌프와 같은 기계를 필요로 하고 시간이 많이 걸리며 자체 전원이 필요해 제한적이었다"라고 말했다.

장 박사는 이어서 “우리의 방법은 더 빠르고, 더 저렴하고, 더 깨끗하고, 매우 간단한 방식으로 이러한 화학 물질을 더 많이 제거하는 것이 가능하다는 것을 보여준다"라며, "우리 프로세스에는 전기가 필요하지 않기 때문에 원격 및 독립형 지역사회에서 사용할 수 있다"라고 덧붙였다.

PFAS 물질은 1950년대부터 산업 및 소비자 제품에 사용된 합성 화합물이지만, 환경에 지속적으로 잔재돼 있어 인간의 건강 문제를 일으킬 가능성이 있다.

장 박사와 탄 박사 후보생이 개발한 PFAS 제거 기술은 오염된 물을 자기 불소화 폴리머 흡수제라고 불리는 새로운 용액으로 처리한다.

장 박사는 "우리가 개발한 이 용액은 PFAS 입자를 코팅한 다음 자석을 사용하여 이를 흡착, 분리 및 제거할 수 있다"라며, “이 솔루션 자체는 최대 10회까지 재사용할 수 있으며, "이제 테스트를 확장해 향후 3년 내에 상용화 된 제품을 선보이기를 희망한다"라고 설명했다.

이 연구는 호주 연구 위원회(Australian Research Council), 국립 보건 의료 연구 위원회(National Health and Medical Research Council), 케무어스 컴퍼니(Chemours Company), 미 국방부(US Department of Defense)의 자금 지원을 받았으며. AIBN 연구 책임자인 앤드류 휘태(Andrew Whittaker) 교수가 감독했다.

이 연구는 응용 화학 학술지인 『안게반테 케미(Angewandte Chemie)』에 게재됐다.

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Magnetic method to clean PFAS contaminated water

Researchers at The University of Queensland have pioneered a simple, fast and effective technique to remove PFAS chemicals from water.  

Using a magnet and a reusable absorption aid that they developed, polymer chemist Dr Cheng Zhang and PhD candidate Xiao Tan at the Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology have cleared 95 per cent of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) from a small amount of contaminated water in under a minute.

“Removing PFAS chemicals from contaminated waters is urgently needed to safeguard public and environmental health,” Dr Zhang said.

“But existing methods require machinery like pumps, take a lot of time and need their own power source.

“Our method shows it is possible to remove more of these chemicals in a way that is faster, cheaper, cleaner, and very simple.

“Because our process does not need electricity, it can be used in remote and off-grid communities.”  

PFAS substances are synthetic compounds used in industry and consumer products since the 1950s, but they persist in the environment potentially leading to human health problems.

The PFAS removal technique developed by Dr Zhang and Mr Tan involves treating contaminated water with a new solution, called a magnetic fluorinated polymer sorbent.

“This solution that we developed coats the PFAS particles and then we can use a magnet to attract, isolate and remove them,” Dr Zhang said.

“The solution itself can be reused up to 10 times.

“Our team will now scale up the testing and we hope to have a commercially available product ready in the next three years.”

The work has been funded by the Australian Research Council, the National Health and Medical Research Council, The Chemours Company and the US Department of Defense, and was overseen by AIBN head of research Professor Andrew Whittaker.

The study has been published in Angewandte Chemie.

Media: AIBN Communications, Alex Druce, a.druce@uq.edu.au, +61 447 305 979; UQ Communications, communications@uq.edu.au, +61 429 056 139.

[출처 = University of Queensland(https://www.uq.edu.au/news/article/2023/01/magnetic-method-clean-pfas-contaminated-water) / 2023년 1월 20일]

[논문출처 = 『안게반테 케미(Angewandte Chemie)』(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202213071)]