莱斯大学突破性技术：永久性化学物质秒变石墨烯 净水成本归零

近日，莱斯大学科研团队在环境治理领域取得突破性进展，成功开发出既能高效去除水中全氟烷基物质（PFAS），又能将处理后的废弃物转化为高价值石墨烯的双重功能技术。这项成果发表在《Nature Water》上，由化学系教授 James Tour 和研究生 Phelecia Scotland 主导的研究，为解决全球关注的 "永久化学物" 污染难题提供了兼具环保效益与经济效益的解决方案。

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PFAS 因其耐高温、抗酸碱的特性被广泛应用于工业生产，但这类 "永久化学物" 难以降解的特性导致其在环境中持续积累。传统处理方法不仅成本高昂且易产生二次污染，莱斯大学团队采用的 "闪速焦耳加热法（FJH）" 彻底革新了这一局面。该技术通过在 1 秒内将混合了 PFAS 污染物的颗粒活性炭（GAC）与钠 / 钙盐矿物剂加热至 3000℃以上，在打破碳氟键的同时完成材料转化：

污染物分解：超过 99.98% 的全氟辛酸（PFOA）被清除，氟元素转化为无害的氟化物盐类；

资源再生：处理后的活性炭升级为高品质石墨烯，可应用于电子、建筑等多个领域；

安全保障：未检测到其他处理技术常见的挥发性含氟有机物副产物。

实验数据显示，该工艺对 PFOA 的脱氟效率超过 96%，对特氟龙等顽固 PFAS 同样有效。更值得关注的是，通过调节工艺参数，还可制备碳纳米管、纳米金刚石等其他高附加值碳材料，显著提升技术的经济可行性。

"我们的方法实现了零净成本目标"，Scotland 指出，"这种变废为宝的循环模式为大规模环境修复提供了可持续路径"。该技术不仅适用于饮用水处理，还可拓展至工业废水治理和固体废物资源化领域，为全球 PFAS 污染防治开辟了新方向。

该研究成果发表于《Nature Water》期刊（DOI: 10.1038/s44221-025-00404-z），为解决 "永久化学物" 危机提供了兼具环境友好性和商业价值的创新方案，标志着污染治理技术从 "末端处理" 向 "循环经济" 的重要转变。

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