巴斯大学团队开发碳基光催化剂,可借助阳光分解PFAS

由英国巴斯大学牵头的国际科研团队开发出一种新型碳基光催化剂原型,可利用阳光分解环境中常见的全氟烷基物质(PFAS)。研究人员表示,相关技术未来有望实现规模化,用于环境中此类持久性化学物质的去除或检测。

该成果已发表在《RSC Advances》。论文作者称,这一催化剂原型易于制造,面向的对象是PFAS——一类具有防水性能且化学性质极其稳定的物质,广泛用于不粘锅、化妆品等多种产品。

研究团队指出,PFAS因稳定性强而难以自然降解,并已被证明会在人体、水体、食物链及更广泛环境中累积。其对人体健康与环境的长期影响尚未完全明确,但部分研究将其与癌症风险上升联系在一起。

据介绍,该项目由巴斯大学科学家与巴西圣保罗大学、苏格兰爱丁堡大学以及威尔士斯旺西大学的研究人员合作完成。团队开发的光催化剂由碳氮化合物与一种刚性微孔聚合物结合而成,其中聚合物用于帮助PFAS与催化剂结合,随后催化剂利用光能将PFAS分解为二氧化碳和氟化物。研究人员提到,氟化物是一种存在于部分牙膏中的化学物质。

论文第一作者Fernanda C. O. L. Martins博士在圣保罗大学攻读博士期间,曾在巴斯大学开展为期六个月的项目研究。她表示,团队将易制备的碳基催化剂与名为PIM-1的聚合物结合,使PFAS分解更高效,尤其是在中性pH条件下,而这也是环境中常见的自然状态。

研究团队还称,除分解用途外,该技术也可能用于开发检测“永久化学品”的传感器,通过检测分解过程中释放的氟化物实现识别。团队表示,目前该技术仍处于原型阶段,正寻求工业合作伙伴以推进规模化与进一步优化。

项目负责人、巴斯大学化学系及可持续发展与气候变化研究所(ISCC)的Frank Marken教授表示,现阶段PFAS检测难度较高,通常需要在专业实验室使用昂贵设备。他称,团队希望未来能将该技术用于简单便携的传感器,使其可在实验室外使用,例如用于识别环境中PFAS含量较高的区域。


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