上海
导语
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本期摘要
PFAS是一类持久性的环境污染物，对人体健康有多种不良影响，存在于纺织、食品包装等多种领域。本文介绍了一种侧向流PFAS检测器，可应用于家庭和工业过程，下文就其当前检测器的检测范围、工作原理以及技术调整等方面进行了展开说明。
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一种可以检测饮用水中微量全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）的传感器在家庭和工业过程中具有多种用途的潜力。
侧向流PFAS检测
这种传感器是由麻省理工学院的研究团队开发的。它基于与检测Covid-19类似的横向流技术。由Timothy Swager和Soyhun Park领导的研究人员证明，这些传感器可以检测到水样中低至每万亿分之200的PFAS水平。
Swager告诉Aquatech Online：“我一直认为我们最新的基于电导率的方案是一种适用于个人家庭或现场监测的技术。”
希望这项技术能为业主提供一种廉价快速的方式，以检测他们的自来水中是否存在PFAS化学物质。
当前的传感器适用于酸性PFAS，其中包括两种最有害的PFAS —— 全氟辛酸（PFOA）和全氟丁酸（PFBA）
质子、聚合物和电导率
这种传感器的工作原理与Covid-19或妊娠测试相同。传感器不含抗体，而是含有一种称为聚苯胺的特殊聚合物，在向材料中添加质子时它可以在半导体和导电状态之间切换。
“我对LFAs很感兴趣已经很长时间了，COVID可能加深了这种兴趣。”Swager补充道。“这是我向学生们提出的初步设计，整个项目在大约一年的时间内完成。”
它的工作原理是将聚合物沉积在硝化纤维纸条上，并涂覆一种可以从放置在纸条上的水滴中拉取氟碳化合物（如PFAS）的表面活性剂。
当存在PFAS时，聚苯胺吸入质子，使其变为导体，从而降低材料的电阻，这可以使用电极来测量。这个测量结果可以发送到外部设备，以显示是否检测到PFAS以及样本中含量有多少。
按照美国环保局（EPA）的准则扩大规模
当前版本的传感器无法检测出低于目前美国环保局（EPA）准则规定的PFAS浓度。EPA将饮用水中安全的PFOA水平设定为每万亿分之0.004。
然而，目前正在进行工作，即将传感器的规模从可以测试几滴废水扩大到可以通过膜检测一升水。研究人员认为，这将使传感器对PFAS的检测敏感度提高一百倍。
未来的传感器可能还能够检测非酸性PFAS：“我们有不需要酸性残留物的替代方法，这些方法的验证工作正在进行中。” Swager补充说。
为更广泛领域的使用调整技术
除了家庭外，研究人员预计这些传感器也可以在工业领域使用，例如半导体制造和消防设备制造等使用大量PFAS的行业。
通过将传感器连接到智能手机应用程序，Swager相信除了现场检测之外，还可以通过其他有益的方式利用这些数据。“我认为这是一个非常好的分布式检测方式。如果将其连接到智能手机应用程序上，你现在就可以开始进行关联，并找出PFAS的来源。”
麻省理工学院的研究人员目前正在进一步改进传感器，以期将其使用范围扩展到更大的工业环境。
Swager说：“要达到最高灵敏度，你可能希望建立一个能让更多水通过膜并测量电导率的系统。我们有设计，但目前无法公开披露。”
麻省理工学院的研究人员还在研究其他PFAS检测方法，包括使用放大荧光聚合物（AFPs），正如Swager告诉Aquatech Online的：“这种方法更适合制作连续监测系统或水处理厂系统。”
此项研究得到了麻省理工学院颁发的Gordon科学奖学金，以及Bose研究补助金和Park富布莱特奖学金。
原文：LATERAL FLOW HOUSEHOLD PFAS DETECTOR HAS POTENTIAL FOR INDUSTRIAL WASTEWATER USE
翻译： 《净水技术》编辑 杨洁
排版： 《净水技术》编辑 李滨妤
审核： 《净水技术》社长/执行主编 阮辰旼
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