牛津大学Nature：氟化物再利用新策略

全氟烷基和多氟烷基物质（PFASs）是持久性、生物累积性和人为污染物质，因其对人类健康的不良影响而引起了广泛关注。牛津大学Véronique Gouverneur和Robert S. Paton等人不仅提供了一种环境友好的PFAS降解方案，更通过氟资源的高效回收与再利用，将污染物转化为工业原料，推动了“废弃物—资源”的闭环管理，为全球PFAS治理与氟化工可持续发展提供了创新思路。研究成果以Phosphate-enabled mechanochemical PFAS destruction for fluoride reuse为题发表于Nature。

论文主要创新点梳理：

1.多类别PFAS的高效降解与矿化
首次提出一种通用方法，能够高效降解包括氟塑料（如PTFE、PVDF）和小分子PFAS（如PFOA、PFOS）在内的多种全氟化合物，克服了传统方法对特定类型PFAS的局限性，实现近乎定量的氟元素回收。

2.氟资源的闭环回收与高值化利用
通过机械化学作用将PFAS中的氟转化为可再利用的氟化物（如KF和K₂PO₃F），进一步合成高附加值氟化学品（如医药中间体、农药、电解质等），推动氟资源从“污染源”向“工业原料”的转化，构建氟循环经济。

3.无溶剂、低能耗的机械化学工艺
采用溶剂自由、常温常压的球磨技术，结合磷酸盐（如K₃PO₄）作为反应媒介，避免了传统高温焚烧或有毒溶剂的使用，显著降低能耗与环境风险。

4.磷酸盐的可回收性与磷循环保护
反应中使用的磷酸盐可通过简单分离与再生实现循环利用，减少对有限磷矿资源的依赖，同时避免磷污染，兼顾氟、磷双元素的可持续性。

5.理论计算指导的机理创新
通过密度泛函理论（DFT）计算，揭示了磷酸盐氧阴离子的亲核性对C-F键断裂的关键作用，为反应条件优化（如磷酸盐种类选择）提供理论依据，实现“设计-验证”闭环。

6.实际废物处理与工业化潜力验证
成功将方法应用于真实场景（如吸附PFAS的活性炭、废弃含氟塑料制品），并规模化合成多种商业化氟试剂（如TMAF、TBAF），展示了技术从实验室向产业转化的可行性。

图1：从PFASs合成氟化物

图2：磷酸盐促进的PTFE机械化学矿化。

图3：PFAS破坏和来自PFAS的荧光试剂。

图4：PFAS合成氟化物。

图5：磷酸盐回收。

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08698-5