综述：水溶液中全氟和多氟烷基物质的光催化分解研究综述

这篇综述系统评述了2020-2025年间光催化降解全氟和多氟烷基物质（PFASs）的最新进展，重点分析了光催化剂特性（结构、带隙能量、光吸收等）、环境因素（pH值、离子强度、天然有机物）及操作条件（光强与波长）对降解效率的影响，揭示了活性物种（h+ 、e? 、• OH等）的关键作用，并探讨了碳基、TiO2 基等材料的应用潜力与未来研究方向。

　　

Abstract

全氟和多氟烷基物质（PFASs）因C-F键的高稳定性（键能544 kJ/mol）成为水环境治理难题。光催化技术凭借其矿化潜力、广谱适用性（长/短链PFASs）及可见光驱动的低成本优势脱颖而出。最新研究表明，活性物种（h⁺
、e^?
、^•
OH、O₂
^•–
等）通过氧化还原反应主导PFASs降解，但效率受催化剂特性（如TiO₂
带隙调控）和环境因素（如pH值波动）显著影响。

碳基催化剂

石墨烯、碳球（CSs）等碳材料与半导体（TiO₂
/ZnO）复合后，通过增大比表面积和优化能带结构提升性能。例如，ZnO-纤维素纳米纤维复合材料在连续流反应器中实现PFOA（99.5%）和PFOS（94.1%）高效降解，但实际废水处理效率因复杂基质而降低。

光催化剂稳定性

ZCN纳米催化剂在20小时连续运行中展现优异稳定性，PFOA/PFOS最终浓度分别降至12 μg/L和8 μg/L，证实其可重复使用性。

未来方向

需开发窄带隙催化剂（如Bi₂
O₂
X）以利用可见光，并解决实际水体中干扰物（如腐殖酸）对降解效率的抑制问题。

Conclusions

光催化技术虽在PFASs降解中表现突出，但需进一步优化催化剂设计（如碳基-TiO₂
杂化）和反应器配置，以应对真实环境挑战。