近日,我院钱杰书教授课题组在PFAS无害化处理领域取得重要进展。研究论文“MOF-mediated cascade photoreactions under nanoconfinement for defluorination of per- and polyfluoroalkyl substances”发表于Nature Communications(原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-78192-7)。江苏省太湖流域特征新污染物识别与绿色治理重点实验室、无锡学院环境科学与工程学院为第一单位。无锡学院钱杰书教授、南京大学潘丙才教授为共同通讯作者。
全氟和多氟烷基有机物(PFAS)在极低浓度下即可通过生物累积对人类健康和生态安全构成威胁,是当下最受关注的新污染物之一。PFAS的降解涉及矿化与脱氟两个方面,受限于C-F键的高稳定性,单一氧化或还原过程对PFAS的脱氟效果往往难尽人意。针对这一难题,课题组构建了一种石墨烯气凝胶负载MIL-125(Ti)的纳米限域催化体系,该体系可在紫外光照下同时产生还原性和氧化性活性物种,实现PFAS的氧化-还原级联降解。同时,纳米限域不仅可通过降低C-F键解离能削弱热力学壁垒,还可提升脱氟反应对活性物种自猝灭反应的动力学优势。以全氟辛酸为例,与开放体系相比,该纳米限域级联催化体系可将脱氟率由58.4%提升至90.2%。
该研究成果与我院长期坚持的“水污染控制与绿色治理”研究方向高度契合,为PFAS高效脱氟技术的发展提供了重要的材料设计策略与科学依据,为水处理纳米技术的创新提供了新思路。

(环境科学与工程学院/文、图:贾玉倩;审核:钱杰书)