共聚物有助于清除环境中普遍存在的PFAS毒素

研究团队由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师们组成，他们在应对一种持久存在于自然环境中的有毒物质——全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）方面取得了重要进展。这些被称为“永远的化学品”的物质，由于其难以降解的特性，广泛存在于从日常用品如不粘涂料到洗发水的各类产品中。研究团队的成果被刊登在《高级功能材料》期刊上。

这个研究团队采用了一种创新的策略，他们使用可调节的共聚物电极，通过电化学反应来捕获和破坏水中的PFAS。这一技术的核心在于共聚物电极的调节能力，可以吸引并捕获水中的PFAS，然后通过电极上的电化学反应破坏它们。

该项目的领导者，化学生物分子工程教授、土木与环境工程教授萧肃表示：“全氟辛烷磺酸因为暴露于自然水体、受污染的土壤和饮用水而备受关注。”他进一步解释说，PFAS通常以低浓度存在，因此去除它们的设备或方法必须对这些物质具有极高的选择性。这些物质是带电的，通过高度稳定的键结合在一起，并且防水，这使得它们难以被传统的废物处理方法破坏。

研究团队通过调整共聚物电极，成功吸引并捕获了水中的PFAS。苏教授表示：“这个过程不仅去除了这些危险的污染物，而且通过对电极上的电化学反应同时破坏了它们，从而使整个系统具有很高的能效。”为了验证这一方法的有效性，研究小组使用了各种水样，包括城市废水，所有这些水样都与低浓度或中浓度的PFAS混合。实验结果显示，该系统可以有效地处理不同浓度的水样。

该工艺基于苏教授在前期工作中首先提出的除砷概念，将分离和反应步骤结合在一个装置中。这种一体化的处理方式大大提高了处理效率，也降低了处理成本。苏教授表示：“这是我们所说的过程强化的一个例子。我们认为这是解决与能源和水有关的环境问题的重要途径。”

目前，该团队计划继续处理各种新出现的污染物的方法，包括内分泌干扰物等。他们希望这些共聚物概念能够超越环境系统的应用范围，为制药工业中的药物纯化等具有挑战性的化学分离提供帮助。这项研究不仅有助于解决当前的环境污染问题，还可能为未来的化学分离技术开辟新的道路。