研究人员创造了一种分子纳米笼,可以捕获水中发现的大部分全氟和多氟烷基物质,或PFAS,它比使用活性炭的传统过滤技术效果更好。这种基于化学的微小过滤系统由有机纳米多孔材料制成,仅用于捕获PFAS,在研究过程中分别从污水和地下水中去除了80%至90%的PFAS,同时显示出非常低的不利环境影响
这项研究由布法罗大学的科学家领导,发表在ACS ES&;T Engineering。
PFAS是有时被称为“永久化学品”的化合物,通常用于食品包装、不粘涂料和其他应用。PFAS不易降解,而且很难从水源中去除
研究表明,接触PFAS可能会对健康产生一系列负面影响,包括生育能力下降、儿童发育迟缓和某些癌症风险增加。从地下水、污水和其他水源中安全有效地去除PFAS是一项国家挑战
分子纳米笼之前曾被建议作为污染物去除的候选者,包括PFAS。它们坚固的结构提供了捕获、去除和化学灭活PFAS等有害物质的能力。研究作者说,它们还可能过滤掉空气中的有害气体
研究人员用一组称为卟啉的有机化学物质合成了纳米笼。之前的研究表明,卟啉纳米笼在去除染料、抗生素、杀虫剂和化学物质方面取得了成功,这些物质会破坏水中人体激素的产生
研究人员随后测试了他们的纳米笼吸收38种不同类型PFAS的能力,包括GenX,一种常用于不粘炊具和其他材料的PFAS。结果表明,纳米笼从地下水中去除了90%的PFAS,从未经处理或“流入”的污水中去除了80%的PFAS有机分子纳米笼的过滤能力也优于活性炭的PFAS过滤能力,特别是在未经处理的污水中。研究人员指出,活性炭和其他净化或过滤方法,如离子交换树脂和反渗透,往往与PFAS相互作用较弱。与纳米笼相比,它们也成本高昂、维护成本高、能耗大
“基于卟啉的纳米笼为去除PFAS的挑战提供了一种潜在的实用解决方案,”NSF化学部门的项目总监Samy El-Shall说。“这种材料也可以大规模生产,笼子可以修改,只去除PFAS,而不影响其他含水量。”Provided by National Science Foundation
2025-04-20
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