微液滴化學策略可高效清除水中全氟化合物

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰、副研究員賈秀全團隊聯(lián)合中國科學院院士、生態(tài)環(huán)境研究中心研究員江桂斌團隊利用微液滴在氣-液-固三相界面的接觸起電現(xiàn)象，開發(fā)出一種在水相溫和條件下高效礦化全氟辛酸（PFAS）的新策略，可有效避免二次污染物生成。

全氟化合物因具有難降解、可長距離遷移、易生物累積以及具有潛在健康風險等特性，成為我國污染防治攻堅戰(zhàn)的重點與難點?，F(xiàn)有PFAS降解技術通常需在苛刻條件下運行，且存在降解不徹底（礦化率低）、生成短鏈PFAS副產物等局限性。

此前，該團隊通過超聲驅動水在微液滴、水汽及體相之間快速轉化，制備出具有交流電壓的“人造云”?；诖?，該研究在“人造云”中引入硅酸鈣，并利用微液滴在氣-液-固三相界面的接觸電致化學反應，實現(xiàn)了全氟辛酸高效礦化與氟離子固定。

研究人員通過理論計算并結合高分辨質譜表征證實，微液滴界面產生的水合電子和自由基可導致全氟烷基鏈深度脫氟加氫，且該脫氟加氫路徑先于全氟烷基鏈的C-C鍵裂解路徑發(fā)生，從而抑制短鏈PFAS生成。結果表明，反應6小時后，全氟辛酸接近完全礦化，碳收率大于98%，實現(xiàn)大于96%的氟離子去除率。繼續(xù)反應24小時后，水中全氟羧酸濃度達到美國環(huán)保署和歐盟《飲用水指令》針對飲用水中PFAS濃度的最新要求。

該研究證實了微液滴界面可高效降解PFAS的能力，為新污染物治理提供了新策略，并深化了學界對持久性有機污染物在海-氣界面遷移與自然衰減機制的理解。