科学家设计新反应器 使用超临界水来销毁“永久化学品”PFAS

华盛顿大学的工程师们设计了一种反应器，可以完全摧毁PFAS的化学物质。这项技术可以帮助处理生产基地的化学品，以免它们泄漏到自然环境中。

全氟烷基化合物和多氟烷基化合物（PFAS）是由大约4000种不同的化学物质组成的集合，几十年来一直被用于从地毯到不粘锅的各种用途。近年来，科学家们不仅开始将这些化学品与一些有害健康的影响联系起来，而且还在我们的自然环境中发现了它们的踪迹。

由于这些化学品因在自然环境中持续存在几十年而臭名昭著，它们通常被称为“永久化学品”，科学家们一直在努力开发将这些化学品分解为更安全的化合物的方法。

这项新研究开始于一个工程项目，重点是建立一个可以分解化学战剂的反应器。该反应器是基于这样的想法：将水压缩到一个极端点，会产生一个能分解某些化学品的腐蚀性环境。

这种特殊的物质状态被称为"超临界水"。这项新研究的资深作者Igor Novosselov说，被压缩到这种极端程度的水变成了一种类似等离子体的物质。不是液体或气体，而是更新颖的东西，而正是在这种状态下，其他化学品可以被分解。

Novosselov解释说：“在正常水中永远生存的化学品，如全氟辛烷磺酸和全氟辛烷酸，可以在超临界水中以非常高的速度被分解。如果我们得到正确的条件，这些顽固的分子可以被完全摧毁，不留下任何中间产品，只产生无害的物质，如二氧化碳、水和氟化物盐，这些物质经常被添加到市政用水和牙膏中。”

在《化学工程杂志》上发表的一项新研究中，研究人员描述了一系列实验，在反应器中不同的超临界条件下测试各种PFAS化学品。重要的是，研究人员发现某些PFAS化学品需要特定的超临界条件才能有效销毁。

全氟辛烷磺酸是最具环境持久性的PFAS化学品之一，对Novosselov所说的“温和的超临界条件”（约400 °C）特别有抵抗力。在这些温和的条件下，全氟辛烷磺酸被认为会分解成其他可能具有同样毒性的成分，但是一旦反应器上升到610 °C，所有的化学品在短短30秒内就被销毁。

这种反应器系统不会对清除已经在我们的自然环境中弥漫的PFAS化学品有帮助，但Novosselov说，这项技术在销毁被认为是生产基地的废物的化学品方面可能很有用。该团队目前正在研究该反应器如何销毁其他各种PFAS化学品。

Novosselov说：“我们也在评估这项技术在现实世界的情况下能发挥多大的作用。比如说，你可能无法像这样处理整个海洋。但是我们有可能用它来处理现有的问题，比如说制造厂地的永远的化学废物。”

这项新研究发表在《化学工程杂志》上。