10月21日消息,一项发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS,10月19日刊出)的新研究显示,美国亚利桑那州立大学(ASU)Biodesign Swette环境生物技术中心主任Bruce Rittmann领衔、联合美国莱斯大学、新加坡国立大学及中国同济大学、南京大学团队,开发出一种"猎手-杀手"(hunter-killer)催化膜技术,可捕获并直接摧毁水中的全氟和多氟烷基物质(PFAS)。
据chemeurope报道,常规PFAS处理技术——活性炭吸附、离子交换与膜过滤——只是把污染物从水中分离出来,废弃滤料与浓水中污染物依然存在;新技术则更进一步,将PFAS分子化学分解而非简单转移。
技术原理上,PFAS的顽固性源于碳氟键:碳链几乎被氟原子完全包覆,常规生物与化学过程难以切入。研究团队以钯纳米颗粒为催化剂,将氢气转化为高活性形态,从膜内侧"由内向外"输送至钯催化层,与被吸引至钯表面的PFAS分子相遇,实现碳氟键的快速氢解脱氟。实验中,系统对六种受监管PFAS全部奏效,连续58天处理含混合PFAS的水体,每种化合物去除率均超过90%,整体脱氟约83%,证明污染物被真正化学解构。
研究同时指出产业化挑战:钯用量带来的成本是首要瓶颈,降低贵金属负载是团队后续优先方向;应用场景上,该技术可与常规处理耦合——先由传统工艺把大体积水中的PFAS浓缩为小流股,再用催化膜将其摧毁,替代当前的填埋或焚烧处置。PFOS与PFOA已被列入斯德哥尔摩公约持久性有机污染物清单,全球监管趋严背景下,"销毁而非转移"的末端技术缺口巨大,该平台为填埋场渗滤液、机场与军事基地消防泡沫污染场地修复提供了新路径。
(来源:chemeurope)