科學家突破性發現!將「永久化學物」變廢為寶
「永久化學物」是對全氟/多氟烷基物質(PFAS)的俗稱,這類人工合成化合物廣泛存在於日常用品中。自1950年代問世以來,PFAS因其防水防汙特性備受推崇,被應用於鍋具、衣物、黏著劑、食品包裝、傢俱、電線甚至消防泡沫等產品的塗層中。令人意外的是,連號稱可生物降解的紙吸管也含有這類物質。
PFAS之所以被稱為「永久化學物」,是因為它們能在環境和生物體內長期累積,幾乎不會自然分解,可能持續存在數百年之久。近年研究發現,這些化學物質與癌症、免疫系統損害等多種健康問題密切相關,引發科學界高度關注。
傳統處理PFAS的方法不僅成本高昂、耗能巨大,還會產生二次汙染物。不過,德州休士頓萊斯大學的研究團隊開發出一項創新技術,成功突破這些限制。化學系教授詹姆斯·圖爾表示:「我們的方法不僅能分解有害物質,更能將廢棄物轉化為有價值的材料。」
研究團隊採用「閃速焦耳加熱」(FJH)技術,將吸附PFAS的顆粒活性碳與礦化劑混合,透過高壓電在不到一秒內產生超過3000°C的高溫。這種極端熱能可破壞PFAS中穩定的碳-氟鍵,將其轉化為無毒氟化物鹽,同時將活性碳升級為高價值的石墨烯。
實驗資料顯示,該技術對常見汙染物全氟辛酸(PFOA)的去除率高達99.98%,且不會產生傳統處理方法常見的揮發性有機氟化物。研究員菲萊西亞·蘇格蘭強調:「這種雙重效益的方法徹底改變遊戲規則,既能變廢為寶,又能提供具經濟效益的解決方案。」
這項技術不僅適用於最常見的兩種PFAS,連最難分解的特氟龍(Teflon R)也能處理。此外,透過調整FJH引數,還能生產碳奈米管和奈米鑽石等高價值材料,展現極佳的應用彈性。
蘇格蘭補充道:「我們的技術具有零淨成本、可擴充套件性和環境效益等優勢,為全球水質保護和公共衛生安全帶來新希望。」這項突破性研究成果已發表於《自然-水》期刊。