過去被視為「幾乎無法清除」的永久性化學物質 PFAS,如今出現突破性解方。美國萊斯大學(William Marsh Rice University)研究團隊攜手國際學者,開發出一種新型環保材料,不僅能快速從水中捕獲 PFAS,還能進一步將其分解銷毀,有望解決棘手的環境污染問題。
PFAS 全名為「全氟和多氟烷基物質」,自 1940 年代以來被廣泛應用於不沾鍋、防水衣物與食品包裝等產品。由於具備耐熱、防水、防油等特性,PFAS 在工業與民生中用途極廣,但也因極難分解而被稱為「永久性化學物質」。研究顯示,PFAS 已遍布全球水體、土壤與空氣,與肝臟損傷、生殖問題、免疫系統失調及癌症風險上升有關。
過去去除 PFAS 的技術多依賴活性碳或樹脂吸附,雖可暫時移除污染物,卻存在效率低、速度慢,且會產生二次廢棄物等問題。萊斯大學研究人員指出,這些方法本質上只是「轉移污染」,並未真正解決問題。
從河水到廢水都有效,有助全球飲用水安全
此次突破的核心,是一種由銅與鋁構成的層狀雙氫氧化物(LDH)材料。研究團隊發現,特定含硝酸鹽的 LDH 配方,對 PFAS 的吸附能力比現有材料高出上千倍,且反應速度極快,幾分鐘內即可去除大量污染物,效率約為商用活性碳濾材的百倍。
▲ 由銅和鋁製成的層狀雙氫氧化物材料。(Source:萊斯大學)
更重要的是,研究團隊進一步建立「閉環處理」機制。透過加熱方式,能將已被吸附的 PFAS 分解銷毀,同時再生 LDH 材料,使其可重複使用。初步測試顯示,該系統至少可完成六次完整的捕獲、破壞與再生循環,且不會釋放有毒副產物,堪稱目前首見兼具效率與永續性的 PFAS 去除方案。
研究人員已在河水、自來水與廢水中進行測試,結果顯示該技術在靜態與連續流動系統中皆表現穩定,未來將能應用於市政水處理與工業污染整治,為全球飲用水安全帶來實質助益。
研究成果已發表於《先進材料》(Advanced Materials)期刊。
(首圖來源:pixabay)






