LED 灯可能是彻底分解化学物质的关键

据报道，一种新的、相对温和的清理方法通过结合简单的化学溶液和可见的 LED 光，可以在一夜之间 100% 地清除某些“永久化学物质”。上个月发表在《应用化学国际版》杂志上的结果还表明，这一突破有效地分离了氟离子以供回收利用，氟离子是清洁能源生产和药物的关键成分。

聚氟烷基物质和全氟烷基物质 (PFAS) 和微塑料一起被视为当今最紧迫的环境污染物。这些“永久化学物质”以其寿命长、耐热性和耐水性出色而闻名，自 1938 年特氟龙问世以来，从不粘锅、灭火泡沫到衣物（更不用说人体内部）等各种物品中都有发现。不幸的是，越来越多的证据表明，PFAS 就像它们的微塑料亲戚一样，会导致无数健康问题，如激素紊乱和癌症。正如它们的名字所暗示的那样，如果不加以解决，这些“永久化学物质”的积累将在南极洲等偏远环境中持续几代。

最近的进展提供了多种安全销毁 PFAS 废物的方法，但这些方法通常成本高昂、耗能高且复杂。然而，日本立命馆大学的一个研究小组开发的这种新系统只需要 100 华氏度的“温和条件”。虽然这对人类来说不是最舒适的，但它比目前分解大多数 PFAS 所需的平均 752 华氏度要低得多。

新阿特拉斯 解释道，该团队首先使用硫化镉 (CdS) 的半导体纳米晶体（其中一些被铜改变）以及化合物三乙醇胺 (TEOA) 和水创建一种溶液。然后将 PFAS（在本例中为全氟辛烷磺酸盐 (PFOS)）混入溶液中，并长时间暴露在 405 纳米波长的 LED 灯下以引发光催化反应。在此阶段，纳米晶体被激发并吸引 PFOS 分子。同时，电子也被激发并聚集足够的能量与分子发生化学反应，打破它们的碳氟键，从而去除永久化学物质的氟离子。

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仅暴露在可见 LED 灯下 8 小时后，研究人员就实现了 PFOS 样品 100% 脱氟。经过 24 小时的照射，该团队还成功从 Nafion 中去除了 81% 的氟离子。Nafion 是一种含氟聚合物，通常用作电解和电池中的离子交换膜。

立命馆大学应用化学教授、研究报告的主要作者小林​​洋一 (Yoichi Kobayashi) 在 7 月 23 日的附带声明中表示：“所提出的方法有望在温和条件下有效分解各种全氟烷基物质。”他还补充说，他相信进一步的优化很快就能“为建立可持续的氟循环社会做出重大贡献”。