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新传感器能检测饮用水中“永久化学品”PFAS
2024年03月15日 11:33:49
来源：化工仪器网 点击量：4979
美国麻省理工学院化学家设计了一种传感器，可以检测到水中低至万亿分之二百(200ppt)的全氟和多氟烷基物质(PFAS)含量。
【化工仪器网 时事热点】PFAS(per- and polyfluoroalkyl substances)，即全氟和多氟烷基物质，是一系列非天然人工合成有机化合物，主要由碳原子和氟原子构成，不但具有亲水性功能团及疏水性烷基侧链，还具备耐火性、高稳定性和持久性，因此在各行业中被广泛采用，用于纺织、表面活性剂、食品包装、不粘涂层、灭火泡沫等领域，但因其具有高热稳定性和化学稳定性，可在环境中持久存在，几乎不被生物降解。
美国麻省理工学院化学家设计了一种传感器，可以检测到水中低至万亿分之二百(200ppt)的全氟和多氟烷基物质(PFAS)含量。该设备可为消费者提供一种测试饮用水的方法，并且在严重依赖PFAS化学品的行业中，包括半导体和消防设备的制造很有用。相关论文将于15日发表在《美国国家科学院院刊》上。
PFAS也称为“永久化学品”，在食品包装、不粘炊具和许多其他消费品中均可发现。它们不会自然分解，会引发癌症、生殖功能障碍以及免疫和内分泌系统破坏等多种健康问题。
目前，消费者确定饮用水中是否含有PFAS的唯一方法是将水样送到实验室进行质谱检测。为创造一种更便宜、更快速的替代方法，研究团队设计了一种基于侧流技术的传感器。新传感器不是涂有抗体的测试条，而是嵌入了聚苯胺，当质子添加到材料中时，它可在半导体和导体之间切换。
研究人员将这些聚合物沉积在一条硝化纤维素纸上，并涂上表面活性剂，这种活性剂可从纸条上的一滴水中提取出PFAS等碳氟化合物。此时，PFAS中的质子被吸引到聚苯胺中并将其变成导体，从而降低材料的电阻。这种电阻的变化可使用电极精确测量，并可通过智能手机等外部设备测量PFAS含量。
这种方法仅适用于酸性PFAS，其中包括两种最有害的PFAS，即全氟辛酸(PFOA)和全氟丁酸 (PFBA)。当前版本的传感器可检测低至200ppt的PFBA浓度和低至400ppt的PFOA浓度，且仅需要0.1毫升的水即可完成。
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