先進的水過濾器可永久去除 98% 的有毒 PFAS 化學物質

弗林德斯大學的研究人員現在已開發出一種有前景的新方法，可以幫助去除水中某些形式的持久且難以捕獲的污染物。

新方法針對難以移除的 PFAS

該團隊由弗林德斯 ARC 研究員 Witold Bloch 博士領導，創造了一種稱為吸附劑的特殊材料，可以有效捕獲 PFAS。他們的方法在捕獲短鏈 PFAS 方面特別成功，而目前的水處理技術很難去除短鏈 PFAS。

他們的研究結果發表在雜誌上 應用化學國際版，強調了奈米尺寸分子籠的使用，該分子籠旨在充當高度選擇性的「PFAS 陷阱」。

「雖然使用目前的水處理技術可以部分去除一些長鏈 PFAS，但捕獲在水中更容易移動的短鏈 PFAS 仍然是一個尚未解決的重大挑戰，」弗林德斯大學科學與工程學院的計畫負責人 Witold Bloch 博士說。

“我們發現，奈米尺寸的籠子通過迫使短鏈 PFAS 在其腔內積極聚集來捕獲它們。這種異常強烈的結合機制與傳統吸附劑不同。”

奈米籠技術如何發揮作用？

為了使系統有效，研究人員將這些分子籠嵌入介孔二氧化矽中，這種材料本身不會結合 PFAS。

第一作者、弗林德斯大學化學博士生卡羅琳·安德森解釋說，添加奈米籠可以使材料從水中去除多種 PFAS 化合物，包括那些特別難以分離的化合物。

「這個計畫最令人興奮的方面是，我們首先對 PFAS 如何在分子層面上在籠內結合進行了深入研究，」她說。 “這使我們能夠了解精確的結合行為，然後利用這些知識設計一種有效的吸附劑來去除 PFAS。”

水淨化效率高、可重複使用

實驗室測試表明，這種新材料可以去除典型自來水中高達 98% 的環境相關濃度的 PFAS。

「該吸附劑還表現出可重複使用性，在至少五個重複使用週期後仍然保持高效。這些結果凸顯了將其納入水淨化系統以在處理的最後階段淨化飲用水的可能性，」布洛赫博士補充道。

他總結道：“這項研究代表了開發能夠修復世界上最持久的環境污染物之一的先進材料的重要一步。”

對 PFAS 污染的擔憂日益加劇

PFAS化學品廣泛應用於工業製造、航空消防泡沫和日常消費品。隨著時間的推移，它們可以進入淡水和海洋環境，引發人們對人類、牲畜和野生動物潛在健康風險的日益擔憂。

致謝：PFAS 研究由澳洲研究委員會撥款（FT240100330、DE240100664、DP230100587、CE230100021 和 FT220100054）以及 Playford Trust 博士和 ATSE Elevate 博士獎學金資助。研究使用的設施包括 ANSTO 澳洲同步加速器的 MX1 和 MX2 光束線、澳洲癌症研究基金會探測器、Flinders Analytical、Flinders Deepthink、國家計算基礎設施國家設施和澳洲顯微鏡系統（由 NCRIS 和南澳大利亞政府在 Flinders Microscopy 和 Microana Analysis 提供支援）。