在過去的幾年中，關於所謂的“永遠”化學物質對我們的健康和更廣泛的環境所產生的有毒影響的報導越來越令人擔憂。這很難吞嚥，但是現在這個令人擔憂的故事中有一點光線。研究人員開發了一種解決方案，該解決方案將這些物質從水中清除，然後將其轉化為有價值的石墨烯。
“永遠的化學物質”是均和多氟化烷基物質（PFA）的通用名稱，它們是一組合成化合物，它們在許多常見的家用物品中都發現。自1950年代以來，這些化合物就因其水和耐污漬的特性而聞名。因此，它們已被用作無數物體的塗料，包括鍋爐和鍋，衣服，粘合劑，食物包裝，烹飪表面，家具，電線，甚至是消防泡沫。它們也可以在據說可生物降解的物體中發現，例如紙。
PFA從在環境中的長期存在和消耗它們的生物體中贏得了通用名稱 - 從本質上講，PFAS不會自然地分解，這意味著它們在使用後可以持續數百年。科學家越來越多地意識到這些永遠的化學物質對人體構成的危險，因為它們與各種不良健康結果有關，包括癌症和免疫系統中斷。
您可以想像，對這些問題的越來越多的意識促使他們更需要處理它們，但是傳統的PFA處置方法是昂貴且能源較密集的。它們通常還會創建二次污染物作為副產品。但是，得克薩斯州休斯頓萊斯大學的研究人員開發了一種克服這些問題的新方法。
“我們的方法不僅破壞了這些危險的化學物質；它變成了有價值的東西，” TT和WF Chao化學教授和材料科學和納米工程學教授詹姆斯·托爾（James Tour）在陳述。
“通過將用過的碳升級為石墨烯，我們創建了一個過程，不僅在環境上有利於環境，而且在經濟上也可行，有助於抵消補救成本。”
旅遊，研究生Phlecia蘇格蘭和同事在其創新方法中使用了Flash Joule Heating（FJH）。他們將顆粒活性碳（GAC）結合在一起，含有PFA和礦化劑，例如鈉和鈣鹽，然後用高壓將其擊倒，以在不到一秒鐘的時間內產生超過3,000攝氏度（5432 Fahrenheit）的溫度。強烈的熱量破壞了永遠化學物質中穩定的碳氟鍵，將其轉化為惰性和無毒的氟化物鹽。同時，GAC被升級為石墨烯，石墨烯是一種高度有價值的材料，用於電子和結構。
根據研究人員的說法，他們的技術產生了超過96％的屈光效率，並消除了全氟辛酸（PFOA），這是最常見的PFAS污染物之一。
重要的是，測試證實，該過程產生了不可檢測的揮發性有機氟化物，這是傳統PFA處理中常見的有害副產品。該反應似乎還消除了與傳統處置方法相關的二級廢物，例如焚化或向垃圾填埋場添加碳。
蘇格蘭補充說：“這種雙重用法是一種改變遊戲規則的人。” “它將浪費轉化為一種資源，同時為緊急環境問題提供了可擴展的，具有成本效益的解決方案。”
這種新方法可能對處理有毒的永遠的化學物質具有重要意義，超出了PFOA和全氟辛烷磺酸的處理，這是兩個研究最多的PFA。該技術甚至適用於最困難的PFAS類型-TeflonR。該方法產生的高溫可能會降解各種這些化學物質，從而為水處理和廢物處理提供了新的解決方案。
此外，FJH方法還可以量身定制，以生產其他有價值的材料，例如碳納米管和納米木樑，從而增加了其多功能性和經濟強度。
蘇格蘭解釋說：“憑藉其淨成本為零，可伸縮性和環境收益的承諾，我們的方法代表了與永遠的化學物質鬥爭的一步。” “隨著對PFA污染的擔憂不斷增長，這一突破為保護水質和保護全球公共衛生提供了希望。”
該論文發表在自然水。
