环境中的化学物质对人类健康以及地球生态系统的威胁越来越大。考虑到这种威胁，可以理解的是，人们正在逐步努力，不仅要遏制更多永久性化学物质的产生，而且还要找到将它们从我们的环境中清除的方法。巴斯大学（University of Bath）正在开展一项这样的研究，该团队正在开发一种使用3D打印陶瓷晶格从水中去除全氟辛酸（PFOA）和多氟烷基物质（PFAS）的方法。
Forever 化学品（或 PFAS）是人造材料，通过防水织物、油漆、消防泡沫和不粘锅等产品进入我们的环境。这些化学物质可能需要 1,000 多年才能分解，并与生殖、发育和心血管健康等相关的各种健康问题有关。
根据最近发表在《化学工程杂志》（The Chemical Engineering Journal）上的这项研究，3D打印的陶瓷注入晶格（研究人员称之为巨石）已经成功地从他们处理过的水中去除了至少75%的PFOA和PFAS。根据巴斯大学化学工程系研究员Liana Zoumpouli博士的说法，这种水处理方法不仅有效，而且由于不消耗大量能源而高效。
3D打印的水处理巨石每个尺寸为4厘米，由注入陶瓷氧化铟的可打印墨水制成，氧化铟是一种与PFAS结合的材料。使用挤出3D打印工艺制成的圆柱形晶格结构对于扩大小型结构的表面积至关重要，因此当水过滤时，水中的化学物质会永久粘附在每个晶格表面上。印刷后，将陶瓷填充结构在室温下干燥12小时，然后在500°C的管式炉中烧结10小时。
“使用3D打印来创建巨石相对简单，这也意味着该过程应该是可扩展的，”Zoumpouli博士解释说。“3D打印使我们能够创建具有高表面积的物体，这是该过程的关键。一旦巨石准备好了，你只需把它们扔进水里，让它们做它们的工作。这非常令人兴奋，我们热衷于进一步开发并看到使用。
当浸没在水中时，这些巨石证明了它们在三小时内去除了很大比例（75%）的永久性化学物质的功效，这一时间与英国和国外的水处理计划相符。研究团队希望，通过进一步的调整和改进，3D打印的巨石实际上可以从水中捕获更多的PFAS。有趣的是，研究人员发现，随着时间的推移，3D打印的晶格实际上性能更好，因为它们在每次使用后都会经过高温热再生处理。
随着围绕永久化学品的立法变得越来越重要，这一创新研究项目可能会变得更加重要。“目前，这些化学物质在英国的饮用水中没有受到严格的监管，但有指导方针，我们预计政策很快就会发生变化，”该研究的合著者Davide Mattia教授说。“自来水公司可能会考虑整合系统来应对这些问题。”
