新成果实现水中氟化物高效降解
创始人
2026-02-11 09:01:17
0

被称为“永久化学品”的全氟和多氟烷基物质(PFAS)因极难降解成为全球环境治理难题。记者2月9日从南开大学了解到,该校环境科学与工程学院孙红文、张鹏团队开发出一种基于铜离子配体—金属电荷转移的光化学新技术,在近紫外至可见光条件下,实现了水体中PFAS的高效、彻底降解。相关研究成果近期在线发表于国际期刊《自然·通讯》上。

PFAS因其优异的稳定性和疏水疏油特性,被广泛应用于不粘锅涂层、消防泡沫、防水纺织物等产品中。但也正因其分子中碳—氟键极其稳定,这类物质在自然环境中几乎无法分解,容易在水体和生物体内长期累积,并通过食物链放大,对人体健康和生态系统构成持续威胁。如何真正切断稳定的碳—氟键,实现PFAS的彻底无害化处理,一直是环境科学与工程领域公认的技术难题。

目前常用的PFAS处理技术各有局限。高级氧化还原、电化学等方法往往能耗较高、选择性不足,且容易产生更难处理的短链含氟副产物;吸附、膜分离等非破坏性技术虽然可以降低水体中PFAS的浓度,却只是将污染物转移,并未实现真正意义上的销毁。

此次,研究团队提出了一种全新的PFAS处理方法。在乙腈溶剂中,去质子化的PFAS分子可与铜离子形成稳定配合物。在365纳米LED光照射时,PFAS分子上的电子通过配体—金属电荷转移过程被激发并转移至铜离子中心,从而高效引发PFAS的脱羧反应,并进一步启动逐级“链缩短”的降解历程,最终实现彻底矿化。

实验结果显示,该方法具有极高的效率和彻底性。在乙腈溶剂中,仅需365纳米LED光照300分钟,即可实现全氟辛酸的100%降解和100%脱氟。对于通常更难处理的超短链PFAS,如三氟乙酸,该方法同样表现优异,在60分钟内即可实现99%以上的降解和脱氟。研究还证实,该方法对多种结构不同的PFAS具有良好适用性。

机理研究表明,该方法避免了非选择性副反应,实现了PFAS向二氧化碳和无机氟化物的定向、彻底转化。“这一过程的本质是‘精准激发’。”论文通讯作者之一、南开大学环境科学与工程学院副教授张鹏说,“我们利用PFAS自身作为配体与铜离子‘牵手’,光能直接作用于二者关键结合点,从而专一地完成降解的第一步,避免了传统方式的随机性和副反应。”

张鹏说,该方法不仅为PFAS污染提供了一种经济、高效且彻底的治理新路径,也为其他顽固污染物的精准降解提供了新的研究思路。(记者陈曦)

相关内容

热门资讯

2026年上半年全国大学英语四... 2026年上半年全国大学英语四、六级口语考试将于5月23日至24日举行,5月23日开考英语口语四级,...
高校毕业生档案如何转递?1分钟... 高校毕业生离校时,高校会根据毕业生的就业去向转递其档案。 到机关、国有企事业单位就业或定向招生就业的...
【春城时评】发“退步快学生”奖... 近日,湖南永州江永二中九年级组给期中考试成绩退步超过100分的十几名学生,颁发了一张印有“退步快学生...
中国传媒大学2026年博士研究... 根据我校2026年博士研究生招生工作安排,现决定开展2026年博士研究生硕博连读招生的报名工作。本次...
大数学家约翰伯努利四次与人争名... 各位,此文讨论这个话题一是想说明数学家们到底在追求什么,所看重的是什么,二是想说明对一些成果归属之争...
天津中考英语作文真题大盘点!你... 在每年的中考中,英语作文一直是考生们关注的重点。为了帮助同学们更好地备战2025年天津中考,今天我们...
构建人机协同的智慧教育新形态 作者:苏大鹏(北京外国语大学党委副书记) 近日,教育部等五部门联合印发《“人工智能+教育”行动计划》...
宁波余姚大隐镇成校:将技能培训... 在宁波余姚市大隐镇的青山绿水间,大隐镇成人文化技术学校(以下简称“大隐镇成校”)以培育乡土人才为抓手...
考点调整!2026年法考大纲即... 司法部制定的《2026年国家统一法律职业资格考试大纲》将于近日出版发行。 2026年法律职业资格考试...
为职教学子搭好成才阶梯(编辑手... 余 璇 中职和高职教育有何不同?如何让中高职一体化培养更好赋能职教学子成长?甘肃有色冶金职业技术学院...
他们,用行动诠释教育家精神 扫码了解5位 教师更多故事 5月13日,国务院新闻办公室举行“新征程上的奋斗者”中外记者见面会,5位...
2026湖北专升本机构测评|上... 我是25届湖北专升本上岸学姐。去年备考初期,我在机构选择上纠结了很久,线下跑遍武汉多家培训机构,踩过...
高三最后一个月有必要刷真题吗?... “真题都做过了,再刷还有用吗?”这是家长常问的问题。答案是:非常有必要,但“刷”的方式决定了效果。盲...
华东师范大学今年新增6个本科专... 人民网北京5月15日电 (记者李依环)记者近日从华东师范大学获悉,今年该校增设计算语言学、大数据管理...
高校构建思政育人新生态 赋能数... 科技创新催生的数智生产力,正在重新洗牌全球竞争格局。算法渗透到经济社会的缝隙中,数据成为新的生产要素...
备考必修课:2026年CPA什... 很多准备参加注册会计师全国统一考试(简称注会考试)的考生,尤其是大学生和职场新人,常常被同一个问题困...
首都高校凸显基础研究主力军作用 来源:滚动播报 (来源:千龙网) 近年来,北京市统筹推进教育科技人才一体改革。 市教委将科研平台项目...
《2026年国家统一法律职业资... 司法部制定的《2026年国家统一法律职业资格考试大纲》将于近日出版发行。 2026年法律职业资格考试...
如何选择适配家庭需求的成长支持... 很多拥有0-18岁孩子的家庭,在育儿过程中难免会遇到亲子沟通不畅、孩子缺乏学习动力、青春期叛逆、沉迷...