美国莱斯大学的研究团队在环境治理领域取得突破性进展，成功开发出一套能够高效降解全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)并将其转化为高价值石墨烯的创新技术。这项由TT and WF Chao化学教授James Tour和研究生Phelecia Scotland领衔的研究，为解决全球性的"永久化学物质"污染问题提供了全新的解决方案，相关成果已发表在《自然水》期刊上。

PFAS作为一类具有极强化学稳定性的合成化合物，广泛应用于防水涂料、不粘锅等消费品中。然而，正是这种稳定性使其在环境中难以降解，已在全球范围内造成严重的水源污染。传统处理方法如活性炭吸附仅能实现污染物的转移而非彻底消除，焚烧法则存在能耗高、易产生二次污染等问题。

研究团队创新性地采用闪蒸焦耳加热技术(FJH)，将吸附PFAS的颗粒活性炭与特定矿化剂混合，在密闭反应器中施加瞬时高压电流。这一过程能在毫秒级时间内产生超过3000摄氏度的超高温，不仅彻底破坏PFAS分子中坚固的碳氟键，还能将废活性炭转化为高纯度石墨烯。实验数据显示，该技术对典型PFAS污染物全氟辛酸(PFOA)的去除率高达99.98%，脱氟效率超过96%，且不产生有害副产物。

Tour教授强调："这项技术的突破性在于实现了污染治理与资源再生的双重效益。通过将环境污染物转化为具有市场价值的石墨烯，我们大幅降低了治理成本，为规模化应用创造了条件。"

该技术展现出显著的应用优势：首先，处理过程仅需秒级时间，能耗较传统方法降低90%以上;其次，产物氟化盐可安全填埋，石墨烯则可用于电子器件、复合材料等领域;更重要的是，该方法对包括特氟龙在内的各类PFAS均表现出优异的降解效果。

研究团队正在与环保企业合作推进技术产业化。Scotland表示："我们已着手设计模块化处理设备，未来可应用于饮用水厂、工业废水处理等场景。这项技术有望改变当前PFAS治理的被动局面。"

更多信息： Phelecia Scotland 等人，《利用闪速焦耳加热以零净成本矿化捕获的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸》，《自然水》 (2025)。期刊信息： 《自然水》