Monitoren van PFAS verontreiniging vanuit gerecycleerde plastics met behulp van high-tech sensoren

Per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS's) zijn een klasse van chemische verbindingen die worden gebruikt voor de productie van fluorpolymeren (bv. Teflon). Deze polymeren worden gebruikt in talrijke toepassingen, gaande van kleding over gereedschappen tot voedselcontainers. Het wijdverbreide gebruik van deze verbindingen kan worden toegeschreven aan hun unieke chemische eigenschappen. Deze verbindingen zijn echter ook zeer stabiel en persistent, met uitzonderlijk lange halfwaardetijden in een waterige omgeving. Dit leidt wereldwijd tot PFAS contaminaties en een bijbehorend risico voor de volksgezondheid. In een steeds veranderende wereld en een zich ontwikkelende circulaire economie, waar veel aandacht wordt besteed aan het gebruik en recycling van plastics en biogebaseerde alternatieven, is het monitoren en begrijpen van potentiële risico’s door lekkage van toxines essentieel. Aangezien de Nederlandse en Vlaamse regeringen PFAS hebben geïdentificeerd als een hoogrisicoverbinding, zal de nauwkeurige detectie en opvolging van PFAS-concentraties in water en bodem in de toekomst een cruciale uitdaging zijn. De huidige state-of-the-art detectiemethoden voor PFAS berusten op hoge-performantie vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (HPLC-MS). Dit is een complexe en dure technologie die gebonden is aan laboratoria en dus niet geschikt is voor snelle analyses ter plaatse op een locatie waar contaminatie aanwezig zou kunnen zijn. Het doctoraatsproject richt zich op de ontwikkeling van een biomimetisch sensorplatform dat een snelle en gevoelige detectie van perfluoroctaansulfonzuur (PFOS) mogelijk zal maken; PFOS dient hierbij als model voor een typische PFAS-verbinding. De detectie zal gebaseerd zijn op moleculaire herkenning door moleculair ingeprente polymeren (MIP's) die dienen als synthetische receptoren. De aanwezigheid en concentratie van PFOS worden bepaald door de receptoren te combineren met detectieprincipes zoals electrochemische impedantie-spectroscopie en kolorimetrische displacement assays. Deze technologieën zijn reeds beschikbaar aan de onthaalinstellingen en worden verder geoptimaliseerd in functie van de doelstelling van het project.