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科学家刚刚发现了“永久化学品”的一个隐藏弱点

2026-07-29 03:45:35 工程科技 阅读

研究人员发现,强紫外线产生的氢自由基无需添加额外化学物质即可降解顽固的PFAS“永久化学品”。这一突破揭示了一种关键机制,有望催生更绿色、更有效的技术,用于永久销毁这些污染物。

现在,研究人员发现了一条重要线索,可能有助于改进消除这些化学物质的工作。

对抗PFAS污染的新线索

一项新研究表明,PFAS可以在不添加化学物质的情况下,利用强光进行分解。更重要的是,研究人员确定了导致分解的关键过程。

研究团队发现,氢自由基——即水暴露于紫外(UV)光时产生的高活性粒子——在破坏PFAS分子中起着核心作用。

这一发现挑战了关于PFAS降解发生机制的早期观点。先前的研究主要关注其他活性物种,将其视为该过程的主要驱动力。通过明确氢自由基是主导力量,科学家们现在对其中涉及的化学机制有了更JianCe的认识。

这种理解至关重要,因为确切了解驱动PFAS破坏的因素可以帮助研究人员开发更有效的处理技术。

 

氢自由基如何分解“永久化学品”

氢自由基具有高反应性,能够攻击PFAS分子。在此过程中,它们逐渐去除氟原子,将化合物分解为在环境中持久性较弱的较小物质。

研究人员还发现,该反应在高能紫外光下效果最好,尤其是在波长低于300纳米的情况下。

奥胡斯大学(Aarhus University)副教授Zongsu Wei领导了这项研究,他表示,这一发现为未来的技术开发提供了宝贵的指导:

“我们知道PFAS极其稳定,因为它们具有很强的碳氟键,而破坏这些键是主要的挑战。通过确定氢自由基是主要驱动力,我们现在有了更明确的方向,去设计更高效、更可持续的技术来真正销毁这些化学物质,而不仅仅是去除它们,”他说。

从去除PFAS迈向销毁PFAS

Wei指出,目前的许多方法并没有真正解决PFAS问题。相反,它们往往只是将这些化学物质从一个地方转移到另一个地方。

 

“如今,许多技术可以将PFAS从水中过滤出来,但并不能消除它们。真正的目标是降解:将分子完全分解。如果我们想以绿色且可扩展的方式实现这一目标,理解其机制至关重要。”

研究人员提醒说,这些新发现并非立竿见影的解决方案。降解过程仍然相对缓慢,且随着化学物质的分解,可能会形成中间化合物。

尽管如此,确定该反应背后的主要驱动力代表了一项重要进展。这一发现为科学家提供了关键信息,有助于加速开发更有效的PFAS处理技术。

归根结底,这项研究表明,当研究人员对化学原理有足够的了解从而能够直接针对某些污染物时,即使是世界上一些最持久的污染物也可能变得脆弱。

什么是PFAS?

  • PFAS(全氟和多氟烷基物质)是一个庞大的合成化学物质家族,自20世纪40年代起就开始使用
  • 它们存在于防水服装、食品包装、消防泡沫和不粘炊具等产品中
  • 它们通常被称为“永久化学品”,因为它们在环境中分解非常缓慢
  • PFAS可以在水、土壤、野生动物和人体内积聚
  • 接触PFAS与癌症、肝损伤和激素干扰等健康问题有关
  • 大多数现有的水处理技术可以去除PFAS,但无法销毁它们

信息来源

Story Source:

Materials provided by Aarhus University. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Lu Bai, Shuang Luo, Jan Thøgersen, Xingaoyuan Xiong, Zheng Guo, Zongsu Wei. Mechanistic Insights into Per- and Polyfluoroalkyl Substance (PFAS) Photolysis under Intensified Simulated Solar Light. Environmental Science, 2026; 60 (16): 12562 DOI: 10.1021/acs.est.5c16178

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