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圖 | 張承（來源：張承）

實驗中，含氟聚合物柱子能夠處理超過 13 升以上的飲用水，幾乎沒有任何 PFAS 泄漏。同時，其能在較短時間內實現 99% 以上的 PFAS 去除率。

本次材料不僅在去除多種類型的 PFAS 時展現出極高的去除效率，并能顯著提升吸附容量，同時這種吸附劑還具備長效使用和輕松再生的潛力。

為了驗證該材料的實際效果，課題組設計了一種基于含氟聚合物的連續柱裝置，借此發展這種裝置在飲用水和垃圾填埋滲濾液等復雜水體環境中展現出卓越的吸附性能。

在經過連續運行和多次再生后，含氟聚合物柱子能在不出現吸附穿透的情況下，持續有效地去除水中的 PFAS。相比之下，當使用活性炭柱子處理相同水體時，其去除效率遠低于含氟聚合物柱子。

通過這項研究，他們不僅展示了 PFPE-IEX+ 材料的優異性能，還證明了其在連續水處理系統中的應用潛力。

總的來說，這種基于柱子的處理方式可以為大規模 PFAS 污染治理提供可持續的有效解決方案，進一步推動 PFAS 污染問題的解決。

（來源：Nature Communications）

預計它將至少帶來六方面的應用：

其一，用于飲用水凈化。

鑒于 PFAS 帶來的水源污染問題，飲用水的安全性備受關注。而本次材料可以高效去除 PFAS，故能被廣泛用于飲用水處理設備，確保水中的 PFAS 含量達到安全標準。

其二，用于家庭水過濾器。

隨著公眾對飲用水安全的關注日益增加，本次材料還能讓家庭水過濾設備更有效地去除自來水中的 PFAS。

其三，用于工業廢水處理。

化工、制藥和電子制造等行業會產生含有 PFAS 的廢水。而本次材料能被用于工業廢水處理系統之中，幫助工廠既高效又經濟地去除廢水中的 PFAS。

其四，用于垃圾填埋滲濾液處理。

垃圾填埋場滲濾液通常含有高濃度的 PFAS，這會對土壤和地下水構成潛在的污染威脅。而本次材料也能用于垃圾填埋場的滲濾液處理系統，從而保護周邊的環境生態。

其五，用于應急處理和環境修復。

在一些突發的化學泄漏或污染事故中，PFAS 污染可能會對當地水體和生態系統造成急性威脅。而本次材料可被用于便攜式應急處理設備，從而快速凈化受污染的水源，盡快減少污染擴散。

其六，用于 PFAS 污染監控與治理。

對于政府和環保組織來說，它們可以將本次技術作為一種長期監控和治理 PFAS 污染的手段。在需要持續監測的場景中，基于本次技術的系統可以長期穩定地運行，從而能夠有效地控制污染擴散，并能進行數據收集，進而為環境政策制定帶來支持。

未來幾年內，隨著技術的進一步優化和成本的降低，研究人員相信 PFPE-IEX+ 有望成為處理 PFAS 污染的主流解決方案之一。

（來源：Nature Communications）

據研究人員介紹，PFAS 已被廣泛用于許多工業產品中，但隨之也帶來一種全球性的污染源。

PFAS 的化學性質非常穩定，當采用傳統的水處理技術來處理短鏈 PFAS 時，效果往往不理想。

此外，現有技術比如活性炭和離子交換樹脂，它們在吸附容量、吸附效率和再生方面存在明顯不足，難以有效應對日益嚴峻的 PFAS 污染問題。

因此，該團隊希望開發一種既能高效吸附、又能可再生的吸附材料，從而以快速的、有選擇性的方式，從受污染的水源中去除多種 PFAS。

如前所述，該團隊使用含氟聚合物（PFPE-IEX+）作為基礎材料，設計出了本次吸附劑材料，并證明其具有高親氟性和吸附能力。

期間，他們合成了含有氟聚醚鏈段的聚合物，并通過化學修飾的方法，使其具備選擇性地吸附 PFAS 的能力。

同時，課題組通過優化聚合物的結構，確保它既能在短時間內捕獲多種 PFAS，又具有良好的穩定性和可再生性。

合成材料之后，則要對其結構和性能進行表征。期間，他們利用核磁共振、傅里葉紅外光譜等技術確認了本次材料的化學結構，并通過掃描電子顯微鏡觀察其形態。

同時，他們還評估了本次材料在不同環境條件下的穩定性，確保其在酸性水體和堿性水體中都能保持較高的吸附效率。

（來源：Nature Communications）

在確定材料的基本結構之后，他們開始測試它對于 PFAS 的吸附性能。

實驗室中，該團隊模擬了不同污染條件下的水體，測試了本次材料對于多種 PFAS（包括長鏈和短鏈 PFAS）的去除效果。

后又通過一系列的實驗，課題組測試了該材料的再生性能，發現它能通過簡單的溶劑洗滌實現多次重復使用，并在多輪再生之后仍能保持較高的吸附效率，這說明其具備較好的經濟性和可持續性。

而為了驗證本次材料在實際應用中的潛力，他們進一步設計了基于該材料的柱式處理系統，并測試了其在連續水處理中的表現。

當將該系統用于處理飲用水和垃圾填埋場滲濾液時，實驗結果顯示基于 PFPE-IEX+ 的柱子在多輪處理和再生后，依然能夠保持高效去除率。

至此，PFAS 吸附材料的開發工作終于完成。

日前，相關論文以《用于高效和選擇性捕獲全氟和多氟化合物的含氟聚合物吸附劑》（Fluoropolymer sorbent for efficient and selective capturing of per- and polyfluorinated compounds）為題發在 Nature Communications[1]。