11月21日，国际顶尖学术期刊Advanced Materials上接连发表了2篇关于PFAS去除的论文。分别提出了3D打印的多孔Trianglamine水凝胶和UiO-66 MOFs作为吸附剂。
一、利用可重复使用的无毒 3D 打印多孔 Trianglamine 水凝胶高效去除 PFAS
Efficient PFAS Removal Using Reusable and Non-Toxic 3D Printed Porous Trianglamine Hydrogels
https://doi.org/10.1002/adma.202410720
全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）目前已成为水质修复领域的头等大事。如今，迫切需要开发先进的技术来捕捉 PFAS 并减轻其影响。为了提供一种解决方案，本文设计了一种量身定制的功能性 3D 打印水凝胶，用于捕捉各种全氟辛烷磺酸污染物。这种水凝胶由光交联二甲基丙烯酸酯-脲基三聚氰胺（DMU-Δ）和Pluronic P123二甲基丙烯酸酯（PDM）通过立体光刻法（SLA）制成。借助三维打印技术，制备出了多孔和无孔水凝胶（3D-PSHΔ、3D-SHΔ）以及季铵化水凝胶（3D-PSHΔQ+）。这些定制水凝胶对水源中的全氟辛烷磺酸具有较高的吸收能力和快速去除动力学。然后，将这些水凝胶的 PFAS 去除效率与不含三聚氰胺的 P123 水凝胶（3D-SH）进行了比较。3D-SH 水凝胶对全氟辛烷磺酸没有亲和力，这证明吸附是由于三聚氰胺（Δ）与全氟辛烷磺酸之间的相互作用。流体动力学模拟也证实了这种相互作用。多孔基质显示出最快和最高的吸收能力。在去离子水和河水中的初始浓度分别为 5ppm 和 0.5ppm 时，3D-PSHΔ 能够在 5 小时内捕获 ≈ 91% 的全氟辛烷磺酸。通过在多孔水凝胶的结构中引入永久正电荷，进一步增强了对 PFAS 的吸附，从而加快了具有不同极性头的长链和短链 PFAS 的吸附动力学。除了在捕捉全氟辛烷磺酸方面具有出色的效率外，这些设计的水凝胶还具有无毒性和出色的化学和热稳定性，是大规模用于消除全氟辛烷磺酸污染的理想选择。
二、通过优化 UiO-66 MOF 界面痕量吸附去除水中的 PFAS
Efficient PFAS Removal Using Reusable and Non-Toxic 3D Printed Porous Trianglamine Hydrogels
https://doi.org/10.1002/adma.202413120
淡水污染物具有普遍性、生物累积性和毒性，对环境的威胁首屈一指。全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）就是这三者的典型代表，在新出现的污染物中，PFAS 的危害令人担忧。饮用水处理中使用的最先进的 PFAS 吸附剂（即活性炭和离子交换树脂）存在吸附容量低、竞争性吸附和/或吸附动力学缓慢等缺陷。为了克服这些缺点，具有定制孔径、表面和孔化学性质的金属有机框架（MOFs）是很有前途的替代品。得益于 MOFs 和聚合物-MOF 复合材料的组成模块化，本研究报告了一系列具有水稳定性的羧酸锆 MOFs 及其低成本聚合物接枝复合材料，它们作为 C8-PFAS吸附剂，具有基准动力学和 "十亿分之一 "的去除效率。通过利用固体吸附剂的界面设计原理，在外在颗粒表面和内在分子构件之间产生协同作用，从而获得对 PFAS 吸附剂结构-功能关系的独特见解。
