全氟多氟烷基物质（PFAS）治理：物理化学技术研究进展

系统综述八类先进处理技术，揭示协同机制与未来发展方向

全氟和多氟烷基物质（PFAS）因其强化学稳定性、疏水疏油特性及广泛工业应用，已成为全球关注的持久性有机污染物（POPs）。其在水环境中难以降解，对生态系统和人体健康构成潜在威胁，亟需高效、可持续的去除技术。本文基于近三年国内外研究进展，系统梳理了吸附、膜分离、电化学、光催化、紫外高级氧化/还原、超声氧化、热分解及等离子体等八类物理化学处理技术的原理、性能与应用现状。

研究表明，上述技术在PFAS去除效率和适用范围方面各具优势，但仍面临高能耗、矿化不彻底、副产物生成以及工程化放大困难等挑战。催化–吸附双功能材料可实现协同增效，提升降解效率；多技术耦合策略有助于克服单一工艺局限，增强系统稳定性与适应性。

前沿研究正聚焦于降解路径解析与复杂水体适应性优化。结合高分辨质谱、分子动力学模拟与量子化学计算，可精准追踪C–F键断裂过程及中间产物演化，提升降解过程的安全性与可控性。智能分子印迹材料与广谱高通量平台的发展，进一步提高了对长短链PFAS的选择性识别与协同去除能力，增强了在多组分复杂水质条件下的普适性。

未来PFAS治理应重点推进材料创新、多技术集成、反应机理解析与智能化工程应用。通过引入数字孪生与机器学习技术，实现处理过程的动态优化与能耗控制，并结合全生命周期技术经济评估，推动高效、低碳、可持续的水处理系统建设，为环境修复与公共健康提供科学支撑。

作者简介

牛军峰（通讯作者）

华北电力大学

国家杰出青年科学基金获得者，入选教育部新世纪优秀人才支持计划，享受国务院政府特殊津贴专家。主持国家自然科学基金、国家863计划课题和教育部科学技术研究重点项目等30余项。

论文引用

Bai M, Zhang Y, Zhang X, Song C, Cheng Y, et al. 2025. Disrupting the forever chemicals: cutting-edge physicochemical techniques for PFAS purification. New Contaminants 1: e002 doi: 10.48130/newcontam-0025-0004