全氟和多氟烷基物质(PFAS)等“永久化学品”的麻烦不仅在于它们会在环境中滞留很长时间,还在于它们的范围广泛。PFAS家族有4000多种化合物,它们出现在防水服、不粘锅/消防泡沫和食品包装等各种产品中。研究还显示,自来水和几乎所有美国人的血液中都含有这些化合物。
通过漫长的试错过程,研究人员终于发现合成矿物氮化硼(BN)在中和最普遍的PFAS化学品之一全氟辛酸(PFOA)方面取得了一些成功。
“观察结果是这样的,”研究负责人Michael Wong说。“你拿一个含有一些PFOA的水瓶,你扔进你的BN粉末,然后你把它密封起来就可以。你不需要添加任何氢气或用氧气净化它。只要有我们呼吸的空气,被污染的水和BN粉,将其暴露在紫外线下,特别是波长254纳米的UV-C光下,4小时后回来,99%的PFOA已经转化为氟化物、二氧化碳和氢气。”
这些好的结果促使研究人员探索该催化剂处理其他“永久化学品”的潜力。在美国,PFOA已经基本被淘汰,但其他合成的“永久化学品”已经取而代之,包括一种被称为GenX的化学品。
“这与PFOA的故事类似,”Michael说。“他们现在到处都能找到GenX。但两者之间的一个区别是,人们以前报告说,用催化剂降解PFOA取得了一些成功。对于GenX,他们还没有。”
不过Michael和他的团队可能已经发现了一条潜在的前进道路。他们的实验表明,BN在254纳米光照下也能破坏GenX,尽管效力不尽相同,但在暴露两小时后,水样中约有20%的GenX被破坏。
研究人员表示,他们已经有了一些想法,如何提高催化剂在处理GenX方面的性能。他们还为这项技术申请了专利,并希望继续开发它在水处理系统中的应用,作为最初的应用之一。
该研究发表在 《环境科学与技术快报》 杂志上。