ACS ES&T Engineering | 天然有机物竟然促进PFAS降解？揭示天然水体中光催化降解GenX的机制

本文研究了天然水体中光催化降解全氟和多氟烷基物质（PFAS）的新型替代品GenX的机制。传统观点认为，天然有机物（NOM）会抑制光催化过程，但本研究使用钛基金属有机框架材料MIL-125-NH₂作为光催化剂，发现在真实湖水中GenX的降解效率反而显著提高，降解率接近99%，总脱氟率达43%，降解速率约为超纯水中的15倍。研究表明，具有电子供体性质的NOM组分能有效抑制光生电子-空穴复合，提高光生电子利用效率，从而促进GenX降解。研究还发现溶解氧（DO）和pH是影响反应效率的重要因素，低DO和近中性条件更有利于降解。通过LC-MS/MS和密度泛函理论（DFT）计算，研究揭示了GenX的两条主要降解路径：C-C键断裂和C-O键断裂。该工作为真实水环境中PFAS的光催化治理提供了新的理论依据和设计思路。