Chemical Engineering Journal —上海交大沈国清/陈钦程团队联合哥本哈根大学开发出低成本绿色高效去除水环境PFAS新技术
近日,jk萝莉 沈国清/陈钦程团队联合哥本哈根大学Hans Christian Bruun Hansen教授在国际权威期刊Chemical Engineering Journal (影响因子13.2,中科院一区,Top期刊)发表“Strong adsorption of anionic PFAS by iron-amended graphitized bonechar: electrostatic bonding to iron oxide”最新研究成果,首次提出一步合成铁掺杂石墨化骨炭高效去除水环境PFAS新方法,避免传统多步负载路线,成本更低、能耗更小。该论文以生态学博士后王晨为论文第一作者,王晨和陈钦程长聘教轨副教授为共同通讯作者。
全氟和多氟烷基物质 (PFAS)是一类具有高持久性和环境迁移性的合成化学物质,广泛应用于工业产品和日常消费品中。长期接触 PFAS 可能导致生殖毒性、免疫系统受损和癌症风险增加等健康问题,研发低成本高效去除水环境PFAS技术迫在眉睫。论文通过一步热解法成功合成Fe2O3改性石墨化牛骨炭(BM-Fe),通过形貌和结构分析以及批量吸附实验,对BM-Fe在地下水环境中吸附PFAS的性能和机制进行了探究。研究表明,该材料具有吸附能力强、吸附速度快、竞争效应小等优点。牛骨炭通过还原作用促进α-Fe2O3纳米棒的形成,为PFAS的去除提供了丰富的吸附位点;α-Fe2O3增强了牛骨炭石墨化程度和表面正电荷密度,从而分别促进了BM-Fe与PFAS的疏水作用和静电吸附作用。
该研究不仅提供了一种水体绿色修复技术,并为开发高性能生物炭用于有机污染物的去除提供了科学依据。研究得到国家自然科学基金、上海市自然科学基金项目、COWI基金和南丹麦大区基金的资助。上海应用技术大学化学与环境工程学院程治文、怀俄明大学化学与石油工程系Maohong Fan、科威国际工程顾问有限公司Kirsten Rügge、哥本哈根大学植物与环境科学系Bjarne W. Strobel参与了该研究工作。
论文链接://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165650