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全氟烷基化合物和多氟烷基化合物（PFAS）是由大約4000種不同的化學(xué)物質(zhì)組成的集合，幾十年來一直被用于從地毯到不粘鍋的各種用途。近年來，科學(xué)家們不僅開始將這些化學(xué)品與一些有害健康的影響聯(lián)系起來，而且還在我們的自然環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡。

由于這些化學(xué)品因在自然環(huán)境中持續(xù)存在幾十年而臭名昭著，它們通常被稱為“永久化學(xué)品”，科學(xué)家們一直在努力開發(fā)將這些化學(xué)品分解為更安全的化合物的方法。

這項新研究開始于一個工程項目，重點(diǎn)是建立一個可以分解化學(xué)戰(zhàn)劑的反應(yīng)器。該反應(yīng)器是基于這樣的想法：將水壓縮到一個極端點(diǎn)，會產(chǎn)生一個能分解某些化學(xué)品的腐蝕性環(huán)境。

這種特殊的物質(zhì)狀態(tài)被稱為"超臨界水"。這項新研究的資深作者Igor Novosselov說，被壓縮到這種極端程度的水變成了一種類似等離子體的物質(zhì)。不是液體或氣體，而是更新穎的東西，而正是在這種狀態(tài)下，其他化學(xué)品可以被分解。

Novosselov解釋說：“在正常水中永遠(yuǎn)生存的化學(xué)品，如全氟辛烷磺酸和全氟辛烷酸，可以在超臨界水中以非常高的速度被分解。如果我們得到正確的條件，這些頑固的分子可以被完全摧毀，不留下任何中間產(chǎn)品，只產(chǎn)生無害的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氟化物鹽，這些物質(zhì)經(jīng)常被添加到市政用水和牙膏中。”

在《化學(xué)工程雜志》上發(fā)表的一項新研究中，研究人員描述了一系列實(shí)驗，在反應(yīng)器中不同的超臨界條件下測試各種PFAS化學(xué)品。重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)某些PFAS化學(xué)品需要特定的超臨界條件才能有效銷毀。

全氟辛烷磺酸是最具環(huán)境持久性的PFAS化學(xué)品之一，對Novosselov所說的“溫和的超臨界條件”（約400 °C）特別有抵抗力。在這些溫和的條件下，全氟辛烷磺酸被認(rèn)為會分解成其他可能具有同樣毒性的成分，但是一旦反應(yīng)器上升到610 °C，所有的化學(xué)品在短短30秒內(nèi)就被銷毀。

這種反應(yīng)器系統(tǒng)不會對清除已經(jīng)在我們的自然環(huán)境中彌漫的PFAS化學(xué)品有幫助，但Novosselov說，這項技術(shù)在銷毀被認(rèn)為是生產(chǎn)基地的廢物的化學(xué)品方面可能很有用。該團(tuán)隊目前正在研究該反應(yīng)器如何銷毀其他各種PFAS化學(xué)品。

Novosselov說：“我們也在評估這項技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界的情況下能發(fā)揮多大的作用。比如說，你可能無法像這樣處理整個海洋。但是我們有可能用它來處理現(xiàn)有的問題，比如說制造廠地的永遠(yuǎn)的化學(xué)廢物。”

這項新研究發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》上。