PFAS die carbonzuur bevatten, hebben mogelijk een zwakke plek. Als je deze stoffen decarboxyleert in polaire aprotische oplosmiddelen ontstaat een carbanion dat snel afbreekt tot fluorionen. Dat staat deze week in Science.

Per- en polyfluoralkylstoffen zijn stoffen waar een combinatie van fluorverbindingen en alkylgroepen in voorkomen en zijn terug te vinden in producten als kleding en antiaanbakpannen. De stoffen zijn zeer stabiel en breken niet af in het milieu. Chronische blootstelling wordt geassocieerd met allerlei gezondheidsproblemen, waaronder een laag geboortegewicht, kanker en hoge cholesterol. De meeste bekende methoden om PFAS af te breken zijn niet-selectief en maken gebruik van hoge temperaturen.

De nieuw ontdekte methode gebruikt juist relatief lage temperaturen (80-120°C) en atmosferische druk. De eerste stap, het afsplitsen van de carbonzuurgroep, is de snelheidsbepalende stap. Vervolgens begint een cascade van complexe reacties en blijven er uiteindelijk fluorionen en koolwaterstoffen over die in de natuur voorkomen. Het team Chinese en Amerikaanse onderzoekers combineerde experimentele en computationele chemie en toonden aan dat de intermediaire producten niet overeenkwamen met bekende mechanismen voor het verkorten van een koolstofketen. Uit de computationele analyse volgde een alternatief reactiepad dat wel viel te rijmen met de gevonden resultaten.

Onderzoeker Will Dichtel stelt dat andere PFAS-subklassen waarschijnlijk hun eigen zwakke punten hebben. Hun onderzoek geeft fundamenteel inzicht in het reactiemechanisme en hij verwacht dat dit bij zal dragen aan het ontwikkelen van nieuwe degradatiemethoden. ‘Het werkt nog niet op zwavelhoudende stoffen, dat is de volgende stap. We zouden het proces idealiter uitbreiden zodat we alle PFAS kunnen afbreken’, aldus Dichtel tijdens een persbriefing. Eerste auteur Trang hoopt dat hun werk een paradigmashift zal blijken. Het is overigens nog geen praktische oplossing, want hoe de PFAS uit het milieu gehaald zouden worden blijft onduidelijk.