莱斯大学研发出新型层状双氢氧化物材料，能以比传统碳滤快100倍的速度清除水中致癌的永久化学品PFAS，并实现材料循环与废物安全降解。
在我们的生活中，有一类被称为“永久化学品”的物质正悄无声息地潜伏在自来水、土壤甚至我们的血液中。这些化学物质的正式名称是全氟和多氟烷基物质，简称PFAS。自1940年代问世以来，它们凭借防油、防水、耐火的特性，被广泛用于生产不粘锅、雨衣、家具面料和食品包装。然而，这种耐用性也是一把双刃剑，由于其分子结构中的碳氟键极其牢固，它们在自然界中需要数千年才能分解。更糟糕的是，其中的PFOA和PFOS等成分已明确与癌症、心血管疾病、生育问题及出生缺陷挂钩。
目前市场上约有12000多种此类变体，其对健康的长期影响大多还是未知数。虽然各国政府都在努力清理这些污染物，但现有的过滤方法效率极低，且往往会产生难以处理的二次垃圾。不过，莱斯大学的工程师 Youngkun Chung 及其国际研究团队最近在《先进材料》杂志上发表了一个革命性的好消息。他们研发出一种新型过滤材料，清除PFAS的速度比市面上的商业碳过滤器快了100倍。
这项技术的核心是一种名为层状双氢氧化物(LDH)的物质，它巧妙地结合了铜、铝和硝酸盐。Youngkun Chung 介绍说，这种LDH化合物捕获PFAS的能力比传统材料强1000倍以上。它的秘密武器在于特殊的原子结构，铜和铝层之间微小的电荷失衡形成了一种强大的物理吸力，能像磁铁一样在几分钟内把水中的PFOA分子牢牢锁死。
不仅如此，这套方案还完美解决了后续处理的难题。当过滤器吸满污染物后，研究人员通过加热并添加碳酸钙，可以像“翻新”一样清洁过滤材料，使其能够重复利用。在这个过程中，有害分子的氟骨架被剥离，转化成了可以安全进入垃圾填埋场的氟钙物质。
莱斯大学的工程师 Michael Wong 表示，这项独一无二的技术具有改变未来废水处理格局的潜力。虽然目前还处于研发早期，但它在处理河流、自来水以及废水处理厂的实际水样时都展现出了惊人的效率。研究团队希望，这种高效且环保的方案未来能早日集成到大规模的饮用水处理设施中，为人类的生命健康筑起一道更坚固的防线。
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。
