3D打印陶瓷块可去除“永久化学物质”来净化水

全氟烷基物质（PFAS）是目前工业中使用最广泛的化学品之一。由于这些物质需要长达1000年才能分解，PFAS也被称为“永久化学品”。它们因具备防水、防油和防火的特性，被广泛应用于各种消费品中，如特氟龙锅、清洁剂、防油纸、纺织品等。然而，尽管PFAS具有许多用途，但它对健康有害。研究表明，PFAS可能导致甲状腺疾病、荷尔蒙失调、发育和心血管问题，并增加患癌症和糖尿病的风险。
然而，这一问题或许有了解决之道。英国巴斯大学的研究团队找到了一种能够从水中去除至少75%全氟辛酸（PFOA，PFAS的一种）的解决方案。他们发明了一种通过3D打印技术制作的卷须状陶瓷巨石。这项研究的成果令人鼓舞，开发团队将他们的产品视为一种有效且可扩展的新工具，专门用于去除水中的化学污染物。
那么，这些3D打印的陶瓷块是如何工作的呢？这些陶瓷块长约4厘米，呈网格状。制作它们时，3D打印所用的墨水中添加了陶瓷氧化铟。当这些陶瓷块被放入含有PFAS的水中时，PFAS会迅速粘附在块体上，从而在三分钟内去除水中的化学物质。
巴斯大学化学工程系的研究员莉安娜·佐姆波利博士进一步解释道：“使用3D打印技术制作这种巨石相对简单，这意味着该工艺具有很好的可扩展性。3D打印技术使我们能够制作表面积很大的物体，这是这一工艺的关键所在。一旦巨石制作完成，只需将它们放入水中，它们就能发挥作用。这一研究成果非常令人兴奋，我们期待进一步开发这一技术，并将其投入实际应用。”

导读：联合国最新发布的《世界水资源开发报告》显示，全世界有22亿人无法获得安全的饮用水，另有35亿人缺乏适当的卫生设施。这些数据进一步证明了采取具体行动以确保人们获得健康的生活条件和充足水资源的必要性。
在水危机中，最大的挑战之一是污染问题。垃圾、海洋中的塑料、流入地下水的化学物质和工业废物等人类活动，正在严重影响我们的水质。如今，很多公司正致力于利用创新技术提出解决方案，其中一个最新的例子是使用3D打印陶瓷块来净化水中的所谓“永久化学物质”。

这些陶瓷块的生产过程采用了材料挤出法，所用的打印机是VormVrij公司的Lutum®5陶瓷3D打印机。VormVrij是一家来自荷兰的陶瓷3D打印解决方案制造商。如前所述，这些陶瓷块采用晶格结构设计，研究表明，在初次清除PFAS之后，它们可以重复使用。只需在每次使用后通过高温“再生”热处理即可使其恢复功能。
初步测试表明，这些打印的陶瓷巨石可以去除水中75%的PFOA，并且其制造和使用方式与英国及其他地区现有的水处理设施兼容。未来，研究人员将继续优化这些陶瓷巨石，并期望它们能在大规模水处理应用中发挥作用，这项研究成果已发表在《化学工程杂志》上。