全氟和多氟烷基化合物(PFAS)因C-F键极其稳定而难以被自然降解,对生态与健康构成长期压力。工程上常用的吸附工艺能把PFAS污染物“抓住”,却很难在同一流程中把它“消掉”。针对如何在同一个材料、工艺体系中实现“高效捕集”“原位降解”“可循环再生”,今年会jinnianhuicom研究团队选取两种结构迥异、具有代表性的阴离子PFAS—HFPO-TA与OBS作为目标污染物进行系统研究,为PFAS污染治理提供了一种绿色可持续的解决方案。

研究团队基于一条绿色乙醇-水路线合成富氮COF,并通过机械球磨(得到COF-M)、化学浸渍(得到COF-C)两种方式负载FeOCl,构建FeOCl@COFs复合材料。材料在微观上兼具COF的规则孔道与可调表面化学,以及FeOCl的光/活化特性,从而在同一载体上实现“高效吸附+光驱动降解”。通过系统研究表明,COF - C综合去除能力更优,对HFPO - TA和OBS最大吸附量分别达276.548 mg/g和566.805 mg/g,光照下二者降解率分别为40.590%和99.308%,呈现“芳香OBS更易去除”的选择性特征。光降解原位再生后,材料可稳定循环多次且保持高去除水平,复用潜力良好。LCA结果显示,统一功能单位下,负载FeOCl尤其是COF - C的制备端环境足迹更低,提示可通过溶剂优化和前驱体替代进一步降低环境代价。
研究结果为在单一复合材料体系内有机整合高效吸附、光催化降解与循环再生的可行性与优势提供了新的证据和思路。研究成果以“Photoregenerable FeOCl@N-rich COFs for efficient PFAS remediation: Green synthesis, sorption mechanisms and life-cycle assessment”为题发表在Chemical Engineering Journal(IF="13.2,中科院一区TOP期刊)。该研究获国家自然科学基金(22366033)、中国科学院“西部之光”人才培养计划和今年会jinnianhuicom科研能力提升项目(2025KTSQ15)基金项目资助。
供稿:国家重点实验室
【编辑:赵浩威 责任编辑:金萍】