UNSW悉尼的科学家开发了一种开创性的方法,可以解决水中“永远的化学物质”的令人震惊的普遍问题。
这些化学物质,科学称为per和多氟烷基物质(PFA),众所周知,很难降解,带来很大的环境和健康风险。
新方法,出版在《水研究》杂志中,涉及一种新型的催化剂系统,该系统有望有一种更有效,更可持续的解决方案来分解这些弹性化合物。
“永远的化学物质”的危险
PFA由于对热,水和油的抗性而广泛使用了各种行业。它们是在炊具,食品包装,化妆品和服装等产品中发现的。
它们的广泛使用导致了水源和土壤的全球污染。一个学习已经表明,几乎一半的美国自来水被惊人的PFA污染,升高关注关于他们的环境和健康影响。
PFA被称为“永远的化学物质”,因为它们的稳定化学结构使它们具有抗性。这种耐用性意味着它们在环境中持续存在并积聚在人体中,可能导致不利的健康结果。
某些PFA,例如全氟辛酸(PFOA),已被世界卫生组织(WHO)分类为第1组致癌物。

一位生物学家研究了2019年11月26日在雅典附近希腊海洋研究中心发现的微塑料。“海洋垃圾是一个全球问题,因此(存在)在希腊,海洋垃圾的70%以上是希腊的塑料,”生物学家Katerina Tsagari说。
分解“永远的化学物质”的挑战
当前从水中去除PFA的方法,例如活性碳吸收和强氧化剂具有明显的缺点。活性炭可以吸收PFA,但需要燃烧才能破坏劳动密集型且环境有害的化学物质。
氧化剂可以将PFA分解为较小,更持续的结构,从而使去除过程变得复杂。这些方法效率低下且不环保,强调了对更好的解决方案的需求。
一个新的催化剂系统,以分解PFA
UNSW的团队由Jun Sun博士和Naresh Kumar教授领导,开发了一种催化系统,该系统采用还原性偏氟化,打破了PFAS中强大的碳氟化物(CF)债券。
该方法使用纳米价值金属(NZVM)与受维生素B12结构启发的催化剂相结合。对催化剂系统(如分支PFO和PFOA)进行了常见的PFA化合物测试,显示出令人印象深刻的结果。
Sun博士解释说:“我们开发的新系统显示了实验室中成功的PFA修复,我们希望最终能够大规模测试。”
在五个小时内,新方法实现了75%的PFA分解,大大优于现有的基于B12的催化剂,同期的脱氟化量少于8%。
接下来是什么?
尽管需要在大规模应用该方法之前需要进一步的研究,但UNSW团队非常乐观。他们计划进行试验测试,并探索将催化剂纳入电化学细胞以进行更广泛的应用。
库马尔教授说:“我们的下一步是真正尝试以试点量表进行此操作,以查看是否可以在实验室中以真实的样本进行此操作。”该团队还旨在测试线性PFA类型的方法,而不仅仅是分支类型,以扩大其适用性。
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