使用粘土对抗永恒的毒素科学家阐明了由粘土制成的创新 PFAS 过滤器的基础

可用于工业废物的 PFAS 过滤器通常由活性炭制成。由于这种方法相对昂贵，研究人员正在寻找所谓的“永恒毒素”的替代过滤材料，这些毒素的有害残留物在环境中只能非常缓慢地降解。

弗莱贝格工业大学的一个团队现在提出一种由有机物质改性的膨润土制成的粘土，作为一种可能的 PFAS 过滤器。该研究发表在最新一期的《化学工程师技术》杂志上。

在实验室测试中，化学教授Martin Bertau领导的团队利用这种创新材料实现了高达95%的全氟庚酸(PFHpA)的过滤性能。PFHpA 是 PFAS 的突出代表，在环境分析中经常被检测到。“所谓的有机粘土以其良好的过滤效果而闻名。我们现在已经研究了借助专门用于‘捕获’ PFAS 的有机添加剂对材料进行改性，”Bertau 解释道。

化学家可以在实验室的分裂粘土层之间插入有机添加剂，就像在一堆卡片中一样。“有机成分从粘土成分中显露出来，碳原子可以与 PFAS 相互作用，”Paul Scapan 解释道，他正在为他的博士论文研究粘土过滤器。“这些碳原子有能力抓住 PFAS 分子并将它们结合起来。” 然后，可以在至少 1,200 度的温度下焚烧含有结合 PFAS 的有机粘土，彻底销毁污染物。

Scapan 目前正在研究哪些易于生物降解的分子最能满足各种 PFAS 的夹持功能。如果添加剂是环保的，灰白土过滤器可以完全重复使用。“例如，该材料适合进一步加工成地质聚合物，作为环保水泥的替代品，”贝尔托说。

借助各种添加剂，创新有机粘土的过滤效果可以针对多种全氟化和多氟化烷基化合物进行专门定制。“根据我们目前的了解，与目前市场上可用的活性炭制成的过滤器相比，就 PFAS 消除性能而言，有机粘土的成本仅为其十分之一左右，”Scapan 说。

使用 PFAS 的地方

PFAS 代表全氟烷基物质和多氟烷基物质。在工业生产的有机化合物中，氢原子被氟原子取代。这使他们具有极强的抵抗力。超过 10,000 种固体、液体和气体化学物质属于 PFAS，其中一些具有致癌性并有害健康。例如，它们用于浸渍喷雾剂、功能性服装、医疗产品和不粘涂层。

有害的 PFAS 残留物在世界各地的环境中均被检测到，并在水、土壤、植物和动物中积累。PFAS 甚至可以在极地地区以及儿童的血液中找到。即使欧盟计划未来禁止 PFAS，这些物质也已经被释放到环境中，并且降解速度非常缓慢。欧洲化学品管理局 (ECHA) 目前正在讨论并起草禁止所有 PFAS 的禁令。