Ringkasan Makalah
Metodologi
Studi ini mengembangkan dan menguji bahan baru untuk menghilangkan PFAS (bahan kimia beracun yang ditemukan dalam air) menggunakan kerangka logam-organik (MOFs). Para peneliti mensintesis MOF spesifik yang disebut UiO-66 dan versi modifikasinya dengan lapisan berbeda untuk meningkatkan efisiensi pemurnian air.
Mereka melakukan lima jenis percobaan, termasuk menguji seberapa baik bahan tersebut dapat menghilangkan PFAS pada konsentrasi yang berbeda, seberapa cepat prosesnya bekerja, dan apakah bahan tersebut dapat digunakan kembali beberapa kali. Teknik canggih seperti spektroskopi dan mikroskop elektron digunakan untuk mengamati perilaku kimia PFAS selama proses tersebut.
Hasil Utama
Studi ini menemukan bahwa beberapa Kementerian Keuangan bekerja jauh lebih baik dibandingkan yang lain dalam menghilangkan PFAS dari air. Salah satu jenisnya, UiO-66-(F)4, sangat baik dalam menggunakan PFAS, terutama jenis yang paling berbahaya, seperti PFOA dan PFOS. Bahan ini efektif bahkan pada konsentrasi PFAS yang sangat rendah, yang umum terjadi pada sumber air di dunia nyata. Hasil penting lainnya adalah material ini bertindak cepat — menangkap sebagian besar PFAS dalam beberapa menit. Bahan-bahan tersebut juga dapat dibersihkan dan digunakan kembali beberapa kali tanpa kehilangan banyak efisiensi.
Keterbatasan Studi
Meskipun Kementerian Keuangan menunjukkan hasil yang menjanjikan, terdapat beberapa tantangan. Tidak semua jenis PFAS dapat dihilangkan dengan baik; PFAS rantai pendek lebih sulit ditangkap. Bahan-bahan tersebut juga menjadi kurang efektif seiring waktu dalam beberapa kasus, terutama jika bahan tersebut tidak dibersihkan dengan benar. Selain itu, proses pembuatan dan modifikasi MOF bisa jadi mahal dan memakan waktu, sehingga mungkin menyulitkan penggunaan skala besar. Penelitian ini dilakukan di laboratorium terkontrol, sehingga kondisi air di dunia nyata, seperti halnya kontaminan lainnya, dapat memengaruhi kinerja.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menyoroti langkah maju yang besar dalam membersihkan PFAS dari air menggunakan MOF. Para peneliti menemukan bahwa desain permukaan MOF adalah kuncinya – bagaimana material berinteraksi dengan air dan molekul PFAS di permukaannya lebih penting daripada struktur internalnya.
Temuan ini dapat menghasilkan solusi yang lebih murah dan efisien di masa depan. Dengan menyempurnakan lapisan permukaan, mereka menciptakan sistem yang dapat digunakan kembali dan memiliki kinerja lebih baik dibandingkan metode saat ini seperti karbon aktif. Namun, meningkatkan teknologi ini agar dapat digunakan secara luas memerlukan penelitian lebih lanjut dan pengurangan biaya.
Pendanaan & Pengungkapan
Pekerjaan ini didukung oleh program penelitian dan inovasi Horizon 2020 Uni Eropa di bawah perjanjian hibah Marie Sklodowska-Curie (MSCA-ITN-2018, EJD Nowelties, Grant No. 812880), Alexander von Humboldt Foundation, Science Foundation Irlandia (21/ PATH-S/9454), Deutsche Forschungsgemeinschaft (Program Prioritas DFG 1928, Proyek No. 273920491), Jaringan Inovasi TUM ARTEMIS, dan Kantor Sains Departemen Energi AS (Nomor Penghargaan DE-SC0019902). Eksperimen TEM Titan Themis didukung oleh SFI (Grant No. 12/RI/2345/SOF) dan Royal Society of Chemistry (Grant No. R21-1260380525).
Penulis berterima kasih kepada kolaborator dan kontributor, termasuk Dr. Oliver Knoop, Dr. Ignacio Sottorff Neculhueque, dan lainnya atas masukan berharga mereka. Akses terbuka diaktifkan oleh Projekt DEAL. Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.
