新策略，新市场：利用氮化硼（BN）可催化降解Permanent化学品

2023-02-10 09:34:13

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近日，美国化学学会期刊（American Chemical Society）发表了科研人员利用“球磨”和氮化硼，在环境温度和压力下完全分解全氟和多氟烷基物质（PFAS）的报告。这不仅为修复环境引入新策略，也开启了氮化硼材料的新用途。

报告链接：https://doi.org/10.1021/acs.estlett.2c00902

PFAS是一大类人造化学品，被用于制造多种产品，包括医疗技术产品、半导体、电池、手机、汽车和飞机。由于它们普遍很难被分解，因此也被称为“Permanent化学品”，某些PFAS已被证明会在环境和人们身体中积累，并且影响健康。去年12月，美国3M公司表示，计划退出PFAS的生产，并努力在2025年底前在其产品组合中停止使用PFAS。

当前对PFAS降解的常用方法是球磨法。金属磨介和添加剂之间的碰撞会产生固态反应，破坏PFAS上的碳氟键并将其转化为危害较小的产品。此过程的常用添加剂是氢氧化钾(KOH)，但它会形成有问题的团块并且具有腐蚀性。为此，研究人员开发了一种被称为压电材料辅助球磨（piezoelectric-material-assisted ball milling，PZM-BM）的工艺，利用氮化硼（BN）作为添加剂，在没有溶剂的情况下破坏PFAS。

通过优化氮化硼与PFAS的比例，该团队在环境温度和压力下在四小时内几乎完全去除了PFAS中的氟原子，从而有效地破坏了它。六小时后，该方法还分解了受消防泡沫污染的土壤中80%的已知PFAS。在这两个实验中，氮化硼比使用KOH更有效地降解PFAS。进一步的分析表明，氮化硼接受来自PFAS的电子和氟原子，然后分解成氟代烷基自由基，与氧或其他自由基反应，最终产生无害的矿物质。

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