磁性纳米粒子能去除水中永久化学物质
发布时间: 2026-08-10 10:06:08
德国埃尔朗根-纽伦堡大学、埃尔朗根大学医学院，以及巴伐利亚健康与食品安全局的科学家携手，研发出一种新方法，可利用功能化磁性纳米粒子高效去除水中多种永久化学物质。相关论文发表于新一期《今日材料》杂志。
全氟和多氟烷基物质（PFAS）也被称为永久化学物质，广泛存在于日常与工业产品中，是最令人头疼的污染物之一。这些物质极其稳定，会在环境和生物体内不断累积，极难从水中清除。
团队制备出一种性能独特的氧化铁纳米粒子，其表面经过功能化设计，能与多种PFAS紧密结合。一旦PFAS附着于这些粒子，只需一块磁铁，便可将其从水中轻松“吸走”。
该技术最突出的优势在于纳米粒子可定制的表面化学特性。凭借不同的功能化处理，氧化铁粒子表现出迥异的性能：即便面对洗衣废水、河水等被多种物质和微生物污染的水样，这种材料依然能够可靠地去除广谱PFAS。实验中所用的氧化铁纳米粒子经磁分离后，还可再生并反复使用。此外，这种材料易于规模化生产，且无毒无害。
这项新研究拓展了磁性水净化的应用范围，将另一类高度相关的污染物——含氟微塑料也纳入其中。团队首次证明，最新方法不仅能对付单个PFAS分子，同样适用于含氟微塑料。这类微塑料常见于功能性服装的洗涤磨损，或残留于化妆品当中。
团队还在真实的受污染饮用水源、河水、土壤修复洗涤水，以及户外纺织品洗涤废水上对该技术进行了实测。结果显示，受污染饮用水源中的PFAS浓度降低了87%，已低于德国每升100纳克的限值。同时，利用磁分离技术，水中的含氟微塑料也被去除。
团队表示，新技术跨越了从分子污染物到微观颗粒之间的鸿沟，充分凸显出功能化氧化铁纳米粒子作为水处理多功能、可持续平台的巨大潜力，即使面对成分复杂的混合污染物也毫不逊色。
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