近日，国科大杭州高等研究院环境学院2023级硕士王睿思在Water Research上发表题为 “Fe(III)-mediated PFAS phototransformation under UV222 irradiation: LMCT initiation chemistry and performance in electroplating wastewater”的研究论文，系统揭示了在紫外UV222照射下，Fe(Ⅲ)介导的全氟和多氟烷基物质（PFAS）通过配体‑金属电荷转移（LMCT）发生光化学转化的反应机制，并在实际废水中验证了该技术的可行性与局限性。
▲文章信息
PFAS因C–F键能高、紫外吸收弱，难以通过传统光解方式有效降解。天然水体和工业废水中普遍存在的Fe(III)可与部分PFAS形成配合物，并在光照下触发配体到金属电荷转移（LMCT）过程，从而为PFAS无外加氧化剂光化学转化提供了新途径。
本研究以全氟辛酸（PFOA）为模型污染物，系统考察了222–405 nm不同波长光照下Fe(III)辅助的PFAS转化行为。结果表明，Fe(III)可与PFOA形成稳定配合物（条件稳定常数为 6×107），显著增强其光反应活性，尤其在222 nm远紫外光条件下表现出高效转化能力。结合自由基识别、淬灭实验、产物分析和理论计算，研究证实Fe(III)诱导的LMCT过程能够促进PFOA脱羧并引发后续链缩短、C–F键断裂和氧化转化，实现PFAS的逐步脱氟。进一步研究发现，UV222/Fe(III)体系对PFAS的转化效率受到分子结构和水质条件的显著影响，其中长链PFAS更易发生光化学转化，而短链、氟调聚物及醚类PFAS表现出更强持久性。真实电镀废水验证结果表明，该体系对复杂水质中原位存在的高浓度长链PFAS仍具有较好的转化潜力。
该研究阐明了Fe(III)介导PFAS光化学转化的关键机制，揭示了光照波长、PFAS分子结构和实际水质条件对转化效率的影响规律，为发展高效、无外加氧化剂的PFAS污染控制技术提供了理论依据。
▲论文摘要图
论文通讯作者为江桂斌院士工作室黄颖助理研究员和傅建捷研究员。姚梦洁、范博媛等学生在研究过程中提供了重要帮助。该研究受国家自然科学基金、浙江省联合基金、浙江省“领雁”项目、中国科学院战略性先导科技专项等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.126053
