光でPFASを分解する新しい二次元膜材料 ^{CEFR B2}

材料科学者のチームは、光で駆動する新しい二次元ハイブリッド膜を開発しました。これは共有結合性有機構造体（COF）と六方晶窒化ホウ素（hBN）を組み合わせたもので、COFの多孔性と大きな比表面積が光触媒反応に適しています。光がCOFに当たると電子が移動し正孔が残り、界面での電荷分離が汚染物質の分解を促します。

研究チームは、通常は結合しにくい二つの材料を接合するために欠陥エンジニアリングを用い、hBNに微小な傷を刻んでCOFがそこで固定・成長する連続構造を形成しました。この界面は光励起された電子と正孔を異なる方向に導き、浄化効果を生み出します。

実用条件の性能評価として、垂直流と水平流の流水リアクター（浄水施設を模した装置）を用いて試験を行いました。材料は繰り返しの浄化サイクルでも一貫した性能を示し、構造と安定性を維持しました。研究成果は学術誌Materials Todayに掲載され、Rice大学のチームに加えフロリダ大学の研究者も参加しました。

• 研究支援: 米国国立科学財団（National Science Foundation）
• Air Force Research LaboratoryのRISING Center at Rice
• Welch Foundation

対応著者のJun Louは、この金属を含まない材料が複数の除去困難な汚染物質に対処できることは、より実用的で低コストの浄水解決策に近づくと述べています。プレスリリースの内容は著者の責任によるもので、資金提供団体の公式見解を必ずしも代表するものではありません。