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只需添加铁:研究人员开发出清除水中永久性化学物的巧妙方法

本站发布时间:2025-06-21 05:17:58

由于全氟辛烷磺酸(PFOS)的广泛使用,其在土壤、农产品和饮用水源中被普遍检出,构成健康风险。史蒂文斯理工学院土木、环境与海洋工程系的孟晓光(Xiaoguang Meng)教授、克里斯托斯·克里斯托杜拉托斯(Christos Christodoulatos)教授,以及在其实验室工作的博士生季萌(Meng Ji),希望找出从水中去除这类毒素的最有效方法。

多数净水器使用活性炭去除永久性化学物质及其他污染物。活性炭通过吸附作用去除PFOS——当水流经碳颗粒时,PFOS分子会附着在碳颗粒巨大的多孔表面上。

然而在废水处理行业,铁粉(科学术语称为微米级零价铁,mZVI)同样被用于去除污水中的污染物。"铁粉因其成本低廉——比活性炭更便宜——被广泛应用于水处理与废水处理",孟教授解释道。研究团队旨在对比铁粉与活性炭的吸附效能。

他们发现铁粉是更高效的净水材料。"单位表面积下,铁粉的净化效率是活性炭的26倍",季萌指出。研究团队于2025年3月19日在美国化学会(ACS)出版物《环境科学与技术》上发表了题为《微米级零价铁去除水中PFOS的动力学与机理研究》的论文,系统阐述了该发现。

更有趣的是,团队发现即使铁粉在水中生锈,其吸附特性也未受显著影响。"颗粒表面虽被氧化铁覆盖,但仍保持高度活性",孟教授表示——这一现象令人惊讶。这意味着氧化铁仍有助于PFOS的去除。孟教授指出,这一意外发现使该研究备受学界关注,论文虽近期发表,浏览量已突破1000次。

孟教授与季萌计划深入探究该现象。"当前需开展更多研究以揭示其机理",孟教授强调,"这对开发大规模去除技术至关重要。"

Story Source:

Materialsprovided byStevens Institute of Technology.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Meng Ji, Christos Christodoulatos, Qiantao Shi, Bo Zhao, Benjamin Smolinski, Steven Sheets, George Korfiatis, Xiaoguang Meng.Kinetic and Mechanism Study of PFOS Removal by Microscale Zero-Valent Iron from Water.Environmental Science & Technology, 2025; 59 (12): 6297 DOI:10.1021/acs.est.4c12301

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