全氟和多氟烷基物质（PFAS）广泛存在于户外服装、特氟龙不粘锅等日常用品中，因其卓越的耐用性、耐热性和疏水性而被广泛应用。然而，这种化学稳定性也使其成为环境中的“**化学品”，极难自然降解，且对健康构成潜在威胁。尽管现有过滤技术可去除废水中的PFAS，但过程繁琐且成本高昂。德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）领衔的团队近日开发了一种基于独特球磨工艺的新型过滤材料，相关成果已发表于《Small》期刊。
该新型过滤材料的核心是“共价有机框架”（COFs）。这些材料的孔径仅为几纳米，能像陷阱一样将PFAS分子牢牢吸附。与传统合成方法不同，研究团队采用了一种名为“机械化学”的原创技术：将粉末、微量溶剂和两颗钢珠放入类似胶卷盒大小的塑料容器中，通过特殊装置以每秒超过30次的频率剧烈摇晃。这种剧烈的摩擦、压力和动能不仅使粉末颗粒细化，更在数分钟内触发了化学反应，将微粒重组为具有过滤功能的纳米级骨架结构。
机械化学并非新鲜事物，早在古代研磨植物制药时便已应用。现代工业中，该技术因无需大量有毒溶剂且能耗较低，被视为可持续的绿色合成手段。为了优化这一过程，研究团队利用德国同步辐射光源DESY的PETRA III装置，在球磨机运转时实时扫描内部晶体结构变化。通过监测X射线衍射图谱，研究人员清晰观察到起始原料信号减弱、新型框架结构信号增强的动态过程，从而精准锁定了**工艺参数：在36赫兹频率下，使用266毫克粉末和250微升溶剂（仅几滴）即可获得最优骨架。
与现有其他框架过滤材料相比，这种新材料不含重金属，更加环保。虽然目前尚未明确其工业化生产的具体路径，但研究人员已展望其应用场景，例如用于PFAS生产企业的废水处理厂，甚至未来可能集成到普通水龙头中以净化饮用水。随着DESY正在规划更先进的PETRA IV光源，其更精细的X射线束将把测量速度提升十倍，有望捕捉到更快速、更复杂的化学反应中间态，为新材料研发提供更强助力。
对于中国水处理行业而言，这种利用机械化学实现“无溶剂、低能耗”合成高性能吸附材料的思路，为应对日益严峻的PFAS污染挑战提供了极具参考价值的技术路径，值得国内科研机构与环保企业密切关注并探索本土化应用。