Trattamento al plasma atmosferico di acido perfluorobutanoico (PFBA) adsorbito su carboni attivi granulari

Nell’elaborato si sperimenta l’efficacia di un trattamento al plasma atmosferico nella degradazione di acido perfluorobutanoico (PFBA) adsorbito su carboni attivi granulari Filtrasorb 400 (F400). Il PFBA è una sostanza perfluoroalchilica impiegata in varie applicazioni industriali ed è il principale prodotto di degradazione dell’acido perfluoroottanoico (PFOA). Le sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) sono un gruppo di composti di origine antropica molto utilizzati soprattutto nel secolo scorso nella produzione di materiali, ad esempio il teflon (presente nelle padelle antiaderenti), oppure come tensioattivi ed emulsionanti. L’inquinamento delle acque da PFAS desta grande preoccupazione per la persistenza di questi composti nell’ambiente (infatti vengono chiamate “sostanze chimiche eterne”) e i loro effetti sulla salute, in particolare il tema è molto sentito in un contesto come quello del Veneto dove le falde acquifere, soprattutto del veronese e vicentino, sono state inquinate da questi composti. Nella tesi si è studiato l’effetto del plasma generato elettricamente sulla superficie di acqua in cui sono stati immersi carboni attivi saturi di PFBA. Nella prima fase del lavoro sono stati preparati i carboni attivi saturi di PFBA, misurando tramite analisi HPLC/ESI-MS le moli residue nella soluzione di adsorbimento e calcolando per differenza quelle adsorbite. Successivamente si è passati alla fase di desorbimento dove i carboni attivi sono stati posti in una soluzione di NaOH 0.1 M in MeOH/acqua milli-Q in rapporto 1:1 per 48 ore, al termine delle quali, tramite analisi HPLC/ESI-MS della soluzione, è stata calcolata la percentuale di desorbimento. La seconda fase è rappresentata dal trattamento al plasma dei carboni attivi saturi di PFBA in un reattore al plasma denominato MSPD (Multipin Self-Pulsing Discharge). In seguito ad esso è stata analizzata, tramite HPLC/ESI-MS, l’acqua post trattamento e la soluzione di desorbimento utilizzata per l’estrazione con solvente dai carboni trattati per rilevare l’eventuale contaminante residuo e/o i suoi prodotti di degradazione. L’acqua di trattamento è stata inoltre analizzata con un elettrodo iono-selettivo per rilevare la concentrazione degli ioni fluoruro. I risultati non evidenziano prodotti di degradazione nell’acqua di trattamento, quindi si può ipotizzare che il PFBA o si sia allontanato dalla soluzione perché desorbito e volatilizzato o che effettivamente sia stato degradato in prodotti gassosi quali HF(g) e CO2(g). Gli studi futuri dovranno, di conseguenza, focalizzarsi sull’analisi della fase gassosa durante il trattamento per verificare e quantificare l’effettiva percentuale di mineralizzazione.