客观日本

今年诺奖成果MOF有望用于去除PFAS

2025年12月09日
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东邦大学副教授今野大辉研究室开发的对PFAS具有吸附作用的代表性MOF构造。东邦大学副教授今野大辉供图。

【共同社12月5日电】获得今年诺贝尔化学奖的日本京都大学特别教授北川进开发的“金属有机框架”(MOF),因有望用于去除被担忧具有致癌性的有机氟化合物(PFAS)而备受关注。获奖理由中也提到了其在分离技术方面的应用潜力。推进相关研究的东邦大学副教授今野大辉(化学工程)表示:“有望实现只针对有害PFAS的定向去除。”

MOF是一类与活性炭相似、具有无数孔洞的多孔材料,由金属与有机物组合而成,结构多样。其细小孔洞结构可实现对物质和气体的吸附与释放。

可用于去除PFAS的材料目前有活性炭。但据今野介绍,活性炭因孔洞形状不规则,当污水中掺杂的其他有机物进入孔洞时,性能会下降,这是其短板。

相较之下,MOF具有规则性结构,可将孔径与目标PFAS相匹配,实现快速高效的去除。今野解释说:“优势在于可以调控用于吸附的孔径与特性。”在含有其他物质的水中,可发挥活性炭约5至10倍的性能。

与活性炭不同,MOF还能作用于PFAS中被称为“官能团”的部分,实现更彻底的去除。而且,通过更换原料进行合成,可以强化耐水性、耐酸性等功能,从而适用于多种环境。这类MOF在反复使用时也不易出现性能衰减。

当前的课题是成本问题。采用特殊化合物或金属制备的MOF成本偏高。今野关注于废塑料以及铝制造过程中产生的含有大量金属成分的工业废弃物,力图利用这些实现低成本、低环境负荷的MOF制备。

据称,自北川获奖的消息公布后,企业方面的咨询有所增加。今野表示:“这对去除PFAS以外的其他有害物质同样有效。希望通过产学合作,推动社会应用落地。”(完)