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重要突破 降解“永生化学品”的方法终于找到了
www.creaders.net | 2022-08-30 15:42:10  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
 

  一种日常生活中常用的化学品,因其难以降解被称为“永生化学品”。因不能降解,其毒性会长期残留在土地和水源里,严重影响人们身体健康。日前,美国科学家终于在实验室里找到一种降解这种化学物的方法。

重要突破  降解“永生化学品”的方法终于找到了

  这种化学物质叫全氟羧酸(perfluorocarboxylic acids,PFAS)化合物,在1930年代被制造出来。因其在防水和防油脂方面表现佳,被用于日常用品中,如包装纸、洗发乳、不沾锅、塑料瓶和灭火器等。然而人们后来发现,这种化学物质会污染土壤、饮用水和农产品,被人体吸收后会引发肝癌、低出生体重和免疫力下降等严重问题。

  美国西北大学(Northwestern University)的一个研究团发现,PFAS无法被降解的主要原因,在于这些物质拥有强大的碳氟键(C-F),使它能够抵抗燃烧、超声处理、等离子氧化和电化学等降解方式。

  实验中,研究人员在PFAS化合物中选择了里面常见的全氟烷基羧酸(perfluoroalkyl carboxylic acids,PFCA),可以通过氢氧化钠进行脱氟。PFCA在特定溶剂中脱羧产生反应,并在24小时内降解为氟离子。

  研究人员将PFCA放入80°C至120°C含有氢氧化钠(NaOH)和二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)的溶液中,并在常压(1个大气压)的状态,使其变成全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)。

  实验结果证明,PFOA最容易达成完全降解的动作,而碳氟化合物副产物的形成最少,同时降解的速度也是所有PFCA化合物中最快速的,可以在相对温和的条件下和使用廉价且常见的化学试剂中进行操作。

  存在氢氧化钠和二甲基亚砜的PFOA溶液会渐渐的降解为氟化物和三氟乙酸(trifluoroacetic acid)根离子。随之在这些混合物中,再加入乙醇酸(Glycolic acid)对其进行二次降解,让这些物质最终形成可以被回收的化学物质。

  这些降解反应可以在几个小时到数天内完成。另外,科学家同时发现PFOA在不同的温度会影响降解度速度,在120°C的温度下降解最佳,只需216小时就能降解完毕,而80°C的温度则降解最为缓慢,需要数天的时间才能降解完毕。

  该实验报告发表8月18日发表在《科学》杂志上。

  参与这项研究的西北大学化学家威廉·R·迪克特尔(William R. Dichtel)博士对《纽约时报》表示,“要使其在实验室范围之外发挥作用,还有很多工作要做。到那时我们就可以真正谈论其实用性”。

  目前,美国环境保护署(US Environmental Protection Agency)至今已列出超过12,000种的PFAS化学物质,而这项研究只研究PFAS冰山一角。迪克特尔博士表示,“虽然其它类别的PFAS没有相同的弱点,但只要是物品都会有破绽。如果我们可以辨识出来它们是什么,就有办法摧毁。”

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