俄罗斯对全氟辛烷的研究论文

“用于清除水体中全氟污染物的吸附树脂及其制备和应用”获国家发明专利授权

由西安蓝晓科技新材料有限公司（以下简称：蓝晓科技）发明的“用于清除水体中全氟污染物的吸附树脂及其制备和应用”专利，获得国家发明专利授权。

全氟辛烷磺酸盐（Perfluorooctane Sulfonate ）作为全氟化合物的最终降解产物，其结构中含有多个碳氟长链、磺酸、羧酸等基团，导致其疏水、疏油的特性。由于C-F键具有强极性，使得PFOS成为最难分解的有机污染物之一。PFOS可以在有机生物体内聚积，通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等途径，而很难被生物体排出，依附于血液和肝脏中的蛋白质，尤其最终富集于人体、生物体中的血、肝、肾、脑中。PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性，被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物。PFOS具有远距离环境传输的能力，污染范围十分广泛。基于PFOS物质具有持久性、高度生物累积性、有毒以及可以远距离环境迁移的特点，全球范围内已经陆续开始终止相关产品的生产。

传统吸附材料，如活性炭材料对水中全氟辛酸清除效果差、无法再生等问题。目前，对水中全氟化合物的清除方法主要分为两大类：专利CN102489260B、CN102500338B、CN105776404A、CN103408103A中涉及传统吸附材料，分别采用棉类、纤维素、尼龙及反渗透膜材料实现水中全氟化合物的清除，具有一定的推广可能，但由于清除效率低或因成本问题，工业应用较少。专利CN104193056B、CN108264127A、CN105001371B有别于传统吸附材料分别采用光辐射、光催化、分子印迹、诱导电化学等方法对水中微量全氟化合物实现降解，但由于条件苛刻，操作困难，能耗高等原因，实际应用无法大规模推广。

因此综上，用于水体中去除全氟污染物的现有技术中，还缺乏成本较低、操作简便、同时处理高效的吸附剂。蓝晓科技，是一家专业从事吸附分离材料的研发、生产和销售，提供以特种吸附分离材料为核心的配套系统装置和整体解决方案的高新技术企业。经过研发实验，针对“用于清除水体中全氟污染物的吸附树脂及其制备和应用”的新方法，获得国家专利。通过本专利方法，可以进一步增大树脂疏水性，提高交联度，调节微孔结构，得到粒径分布窄、孔径均匀和高比表面积的吸附树脂，树脂中微孔尺寸与水中全氟辛酸盐分子尺寸接近，对吸附质筛分能力强，可以进一步提高全氟化合物的吸附率。

本发明属于家用净水及废水环保领域，可以对水体中含有的全氟污染物有效去除，处理后的水中全氟物含量低于70纳克每升。所述大孔吸附树脂具有可再生性，重复使用能够有效节省工业应用成本，有效地弥补了其他全氟污染物去除方法的缺点。本发明解决现有吸附材料如纤维素、活性炭或阴离子交换树脂无法较好地处理水中微量全氟辛酸有害物的问题，提供一种吸附精度高、吸附量大、使用周期长的大孔吸附树脂的制备方法，该大孔吸附树脂能够有效地去除饮用水中全氟化合物污染物，是一项造福人类的成果！

蓝晓科技以吸附分离技术的创新成果，积极参与绿色生产，推动吸附分离技术在金属资源、生命科学、水处理和超纯化、化工催化、节能环保、食品加工领域的广泛应用，培育绿色发展新动能，助力我国经济结构、能源结构、产业结构的优化升级。

1、持久性全氟辛烷磺酸的持久性极强，是最难分解的有机污染物，在浓硫酸中煮一小时也不分解。据有关研究，在各种温度和酸碱度下，对全氟辛烷磺酸进行水解作用，均没有发现有明显的降解；PFOS在增氧和无氧环境都具有很好的稳定性，采用各种微生物和条件进行的大量研究表明，PFOS没有发生任何降解的迹象。唯一出现PFOS分解的情况，是在高温条件下进行的焚烧。PFOS钾盐经过49天50 ºC温度条件的水解，测试出的pH值范围在1.5-11之间。PFOS物质没有发生降解，根据这些结果，可以算出PFOS钾盐在25 ºC温度条件的半衰期为> 41年。2、生物累积性试验研究表明，PFOS可以在有机生物体内聚积。已有诸多证据表明，水生食物链生物对PFOS有较强的富积作用。鱼类对PFOS的浓缩倍数为500-12000倍。研究发现，彩虹鲑鱼在受到相关浓度的PFOS影响后，其肝脏和血清中表现出的生物累积系数分别为2900和3100。水中的PFOS通过水生生物的富积作用和食物链向包括人类在内的高位生物转移。目前，在高等动物体内已发现了高浓度PFOS的存在，且生物体内的蓄积水平高于已知的有机氯农药和二口恶英等持久性有机污染物的数百倍至数千倍，成为继多氯联苯、有机氯农药和二口恶英之后，一种新的持久性的环境污染物。对各地的主要食肉动物的数据的监测表明，全氟辛烷磺酸的含量很高，表明全氟辛烷磺酸具有很高的生物累积和生物放大的特性。各种哺乳动物、鸟类和鱼类的生物放大系数在两个营养层次之间从22－160不等。在北极熊肝脏里测量到的全氟辛烷磺酸的浓度超过了所有其他已知的各种有机卤素的浓度。与许多持久性有机污染物的通常情况相反，全氟辛烷磺酸在脂肪组织中不会累积起来。这是因为全氟辛烷磺酸既具有疏水性，又具有疏脂性。相反，全氟辛烷磺酸依附于血液和肝脏中的蛋白质。据EPA、欧洲、日本及我国研究机构的研究结果表明：PFOS及其衍生物通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等途径，而很难被生物体排出，尤其最终富集于人体、生物体中的血、肝、肾、脑中。3、毒性有关专家对PFOS的毒性研究发现，PFOS具有肝脏毒性，影响脂肪代谢；使实验动物精子数减少、畸形精子数增加；引起机体多个脏器器官内的过氧化产物增加，造成氧化损伤，直接或间接地损害遗传物质，引发肿瘤；PFOS破坏中枢神经系统内兴奋性和抑制性氨基酸水平的平衡，使动物更容易兴奋和激怒；延迟幼龄动物的生长发育，影响记忆和条件反射弧的建立；降低血清中甲状腺激素水平。大量的调查研究发现，PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性，被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物。4、远距离环境迁移的能力全氟辛烷磺酸钾盐的已知蒸汽压力为3.31 × 10-4帕。由于这种蒸汽压力和较低的空气－水分离系数(< 2 × 10-6), 全氟辛烷磺酸本身不会大量挥发。由于全氟辛烷磺酸具有表面活性，因此假定可以在主要限于粒子的大气中迁移。鉴于全氟辛烷磺酸在所有已进行的测试中体现出极强的抗降解性，预计这种物质的大气半衰期超过两天。全氟辛烷磺酸的间接光解半衰期估计超过3.7年。PFOS具有远距离环境传输的能力，污染范围十分广泛。据有关资料表明，全世界范围内被调查的地下水、地表水和海水，甚至连人迹罕至的北极地区，生态环境样品、野生动物和人体内无一例外的存在PFOS的污染踪迹。基于PFOS物质具有持久性、高度生物累积性、有毒以及可以远距离环境迁移的特点，符合斯德哥尔摩公约关于持久性有机污染物定义特征，被普遍认为是符合国际PoPs公约组织所定义的持久性有机污染物（简称POP）、持久累积毒性物（简称PBT）类物质，因而引起了更加广泛的关注，全球限用PFOS及其衍生物的呼声越来越高。瑞典政府认为，带有PFOS特性的物质一旦进入环境，将持久存在并对生物体健康构成长期威胁，应当限制其使用。G/TBT/N/SWE/51通告的发布，使得瑞典成为全球第一个对PFOS说“不”的国家。

一种常见的全氟化学品是全氟辛酸（PFOA） Perfluorooctanesulfonates-PFOS） Perfluorooctanesulfonates-PFOS）是一类高氟化合物，有良好的耐热性与环境破坏性，还可耐水耐油，另一种常见的全氟化学品是全氟辛酸（PFOA）以及其盐。它们以阴离子形式存在于盐、衍生体和聚合体中，因其防油和防水性而作为原料被广泛用于纺织品、地毯、纸、涂料、消防泡沫、影像材料、航空液压油等产品中。 欧洲议会已经对PFOA以及PFOA盐提出了欧盟限制要求，它们被怀疑带有与PFOS相同的危险性。PFOA及其衍生产品的应用包括家用产品表面处理（如不沾锅炊具）、方便食品包装等，已经要求欧洲委员会重新审查存在危险的事件、寻找更安全的替代方法，并定义出危险减少措施，PFOA在所有年龄阶段人群中的潜在毒性、广泛发生率、以及持续性，已经引起了美国公众和监督局的高度重视。据文件记载，PFOA可导致动物患上肝脏、胰腺的睾丸癌，PFOA被列入加州65提案致癌物质。