突破性水過濾器：對抗「永久化學物質」的利器

研究人員研發出高效能的過濾材料，可從飲用水中去除有害的全氟和多氟烷基物質（PFAS）化學物質。PFAS化學物質對人類健康構成嚴重威脅，它們與肝損傷、癌症和荷爾蒙失調有關。慕尼黑工業大學（TUM）的研究人員開發出一種高效方法，能從飲用水中去除這些有害物質。

全氟和多氟烷基物質（PFAS），常被稱為「永久化學物質」，是極具永續性的化合物，即使經過數百年也不會自然分解。因此，它們對人類和動物的健康構成長期風險。PFAS廣泛用於紡織品、滅火泡沫和食品包裝等產品中，導致其釋放到環境中。隨著時間推移，這些化學物質會透過受汙染的食物和飲用水在體內累積，可能引發嚴重的健康問題。

慕尼黑工業大學城市水系統工程學科的Nebojša Ilić領導的研究團隊，與前慕尼黑工業大學無機和有機金屬化學學科博士後研究員、現利默里克大學材料化學助理教授Soumya Mukherjee教授合作，找到了一種創新的PFAS過濾解決方案。

他們發現，由羧酸鋯製成的水穩定金屬有機框架在捕捉PFAS方面特別有效。這些材料因其可調節的孔徑、獨特的表面化學性質和高靜電荷而引人注目，具有出色的防水性。透過精心設計結構並將其與聚合物整合，研究人員顯著提高了它們的過濾效能，超越了活性炭和專用樹脂等傳統材料。

城市水系統工程學科主席Jörg Drewes教授強調了該研究成果的重大社會意義：PFAS對公眾健康構成持續威脅。長期以來，這些化學物質的負面影響一直被低估，儘管它們能讓雨衣防水透氣。業界現在已經開始重新思考這個問題，但PFAS的影響將在未來幾代人中持續存在。

慕尼黑工業大學自然科學學院的研究人員與工程與設計學院的同事以及計算、資訊和技術學院的模擬專家合作，研發和研究這種新型過濾器。無機和有機金屬化學學科主席Roland Fischer教授強調：在解決如此重大的挑戰時，必須讓各個學科的專家共同合作。單靠一己之力是無法取得成果的。我很高興這種合作方式在此再次證明瞭其價值。

然而，這種新型過濾材料要在自來水廠大規模應用還需要一段時間。新發現的原理必須使用可持續獲得、價格低廉且各方面都安全的材料來實現。這需要大量的進一步研究和工程解決方案。

參考文獻：Nebojša Ilić、Kui Tan、Felix Mayr、Shujin Hou、Benedikt M. Aumeier、Eder Moisés Cedeño Morales、Uwe Hübner、Jennifer Cookman、Andreas Schneemann、Alessio Gagliardi、Jörg E. Drewes、Roland A. Fischer和Soumya Mukherjee所著的《透過最佳化UiO - 66金屬有機框架介面從水中微量吸附去除PFAS》，2024年11月21日，《先進材料》。DOI: 10.1002/adma.202413120