羅切斯特大學的科學家們開發了新的電化學方法，以去除服裝、食品包裝、消防泡沫和各種其他產品中發現的“永久化學物質”的汙染。 《催化雜誌》（Journal of Catalysis）上的一項新研究描述了用於修復全氟烷基和多氟烷基物質（稱為PFAS）的奈米催化劑的開發。
由化學工程助理教授阿斯特麗德·穆勒（Astrid Müller）領導的研究人員正在研究一種稱為全氟辛烷磺酸（PFOS）的特殊型別的PFAS，這種PFAS曾經廣泛用於防汙產品，但由於其對人類和動物健康的危害，現在在世界大部分地區被禁止。 儘管全氟辛烷磺酸在2000年代初被美國製造商逐步淘汰，但全氟辛烷磺酸仍然很普遍，並繼續出現在供水中。
Müller和她的材料科學博士生團隊利用她在超快雷射器、材料科學、化學和化學工程方面的獨特專業知識組合創造了奈米催化劑。
在液體合成中使用脈衝雷射，我們可以以傳統溼化學方法無法做到的方式控制這些催化劑的表面化學性質，“Müller說。 “你可以控制光與物質相互作用產生的奈米粒子的大小，基本上將它們炸開。
然後，科學家們將奈米顆粒粘附在親水性複寫紙上。 這提供了一種具有高表面積的廉價基板。 他們使用高濃度的氫氧化鋰對全氟辛烷磺酸化學品進行完全脫氟。
Müller說，為了使該過程大規模工作，他們需要一次至少處理一立方公尺。 至關重要的是，他們的新方法使用所有非***，這與需要硼摻雜金剛石的現有方法不同。 根據他們的計算，用摻硼金剛石處理一立方公尺的汙染水將花費 850 萬美元; 新方法幾乎便宜了 100 倍。
以可持續的方式使用PFAS化學品
在未來的研究中，Müller希望了解為什麼氫氧化鋰效果如此之好，以及是否可以替代更便宜、更豐富的材料以進一步降低成本。 她還希望將該方法應用於一系列PFAS化學品，這些化學品仍然被廣泛使用，但與從嬰兒發育到腎癌等健康問題有關。
儘管存在這些問題，但Müller表示，完全禁止所有PFAS化學品和物質是不切實際的，因為它們不僅在消費品中有用，而且在綠色技術中也很有用。
我認為，最終，從地熱熱幫浦到高效冷卻再到太陽能電池，許多脫碳工作取決於PFAS的可用性，“Müller說。 “我相信，如果我們能夠以迴圈、可持續的方式使用PFAS，如果我們可以使用電催化溶液來破壞碳氟化合物鍵，並在不將氟化物放入環境中的情況下安全地將氟化物帶回環境中。 ”
儘管商業化還有很長的路要走，但Müller已經在Urventures的支援下申請了一項專利，並希望該專利將用於廢水處理設施，並被該公司用於清理他們曾經生產這些PFAS化學品的汙染場地。 她還稱其為社會正義問題。
通常在世界各地的低收入地區，汙染更多，“穆勒說。 “電催化方法的優點之一是，你可以以分布式方式使用它，使用太陽能電池板的電力，占地面積小。