陈建民教授团队与法国Christian George教授团队合作JACS：气液界面上PFOA降解

 第一作者：陈昀芊通讯作者：陈建民；Christian George    2025-09-24

图1. PFOA 在气液界面降解示意图

全氟辛酸（PFOA）是一种人工合成的有机化合物，也是合成聚四氟乙烯（PTFE）的重要前体，在非粘性涂层、消防泡沫和防水材料等行业具有关键应用。早在 2001 年，Ellis 等人就报道了涂有 PTFE 涂层的炊具在正常烹饪温度下会释放 PFOA，引发了对其环境持久性和相关健康风险的广泛担忧。然而，PFOA 的高化学和热稳定性使其在环境中具有很强的抗降解性。随后，PFOA 在各种环境介质中被检测到，包括水、土壤和空气，并与发育毒性等不良健康效应相关。此外，PFOA 在人体中的生物半衰期可以持续数年，其长期积累可能导致严重的毒理学后果。因此，探索在不同条件下有效降解 PFOA 的方法已成为一项关键的科学挑战。

近日，复旦大学环境系陈建民团队与法国国家科学研究中心催化与环境研究所（CNRS-IRCELYON/里昂第一大学Christian George教授团队合作，聚焦于在不同环境条件下气-液界面处 PFOA 的降解，并与现实世界中的气溶胶场景相对应，系统考察了 PFOA 浓度、不同卤化盐及其浓度、pH 值、反应时间和大气气体组成的影响，强调了e_aq⁻和•OH在降解反应中的双重作用，并证明碱性条件有助于将 PFOA 保留在液滴中，防止其蒸发进入气相。通过离子色谱和与质谱联用的超高效液相色谱（UHPLC-MS）分析降解产物，并通过量子化学计算进行确认，单碳降解途径可能是主要过程，而 TFA 是重要产物之一。这些发现突出了活性物种和环境条件对 PFOA 降解的协同效应。这些见解有助于开发将 PFAS 转化为环境友好或低毒性物种的有效策略，从而为实际应用中的缓解措施提供新的途径。

图2. PFOA 在气液界面处的一碳降解途径

这一发现补充了“自然环境中 PFAS 衰减途径”的认知，为自然环境介质中 PFOA治理提供科学依据。有助于降低人体健康暴露风险，保障公共卫生安全，为 PFAS 管控政策提供科学支撑，推动产业绿色转型。启发其他持久性污染物的治理思路，通过气液界面反应拓展环境污染治理技术。

这一成果近期发表在Journal of the American Chemical Society上，文章的第一作者是陈昀芊（复旦大学环境科学与工程系，博士研究生），通讯作者：陈建民、Christian George（法国国家科学研究中心里昂催化与环境研究所、里昂第一大学）。合作作者还有Zhongyu Guo, Maria Angelaki, Yoan Carreira Mendes Da Silva, Junwei Song, 吴婉琪, 林景新, Adrien Gandolfo。

论文信息：

Chen, Y.; Guo, Z.; Angelaki, M.; Carreira Mendes Da Silva, Y.; Song, J.; Wu, W.; Lin, J.; Gandolfo, A.; Chen, J.; George, C. Spontaneous Perfluorooctanoic Acid Degradation at Gas–Liquid Interfaces. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147 (37), 33754–33760. https://doi.org/10.1021/jacs.5c09722.

论文原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c09722

供稿：陈建民教授团队

审核：张立武