报告亮点阐述：
PFAS（全氟和多氟烷基物质）因其高度稳定、难降解、具有潜在毒性并广泛存在于水环境中，已成为环境监测与水处理领域持续关注的污染物。如何在保证去除效率的同时降低处理成本和再生能耗，是 PFAS 处理技术从实验室走向可持续应用必须回答的问题。
颗粒活性炭（GAC）目前被广泛用于 PFAS 去除，但其再生过程通常能耗较高，长期运行的可持续性仍面临挑战。因此，研究者不仅需要筛选“能吸附 PFAS”的材料，更需要理解 PFAS 与吸附剂表面之间的相互作用机制，包括吸附速率、选择性、结合强度以及在再生相关条件下的可逆性。
本次讲座百欧林邀请了美国亚利桑那大学化学与环境工程系副教授 Dr. Vasiliki Karanikola，围绕“可持续 PFAS 处理中的吸附剂设计”分享其团队的研究思路。报告重点介绍如何利用 QSense® 耗散型石英晶体微天平（QCM-D）实时追踪 PFAS 在工程化吸附剂表面的吸附/脱附过程，从分子尺度理解 PFAS–吸附剂界面相互作用，并为下一代可再生吸附材料设计提供机制依据。
如果您的研究方向涉及以下方面不要错过：
报告人简介：
Dr. Vasiliki Karanikola
美国亚利桑那大学化学与环境工程系副教授
Dr. Karanikola 的研究聚焦可持续水处理技术，特别关注水–能源交叉领域的新型材料与处理过程。她曾在耶鲁大学完成博士后研究，并于 2019 年加入亚利桑那大学。其研究工作获得过 2021 U.S. APEC ASPIRE Prize、UA Provost Early Career Award 以及 Haury Faculty Fellowship 等认可。
为什么 PFAS 吸附处理离不开界面相互作用研究？
对于基于吸附的 PFAS 去除技术，材料性能很大程度上取决于固–液界面的分子事件。当 PFAS 分子接触吸附剂、膜、涂层或传感器表面时，其吸附行为会受到分子结构、表面化学、表面电荷、疏水性以及水化学环境等因素共同影响。
因此，真正有价值的材料设计问题并不只是“吸附量有多高”，还包括：PFAS 吸附有多快？哪些表面化学结构能够带来更强或更具选择性的结合？被捕获的 PFAS 能否在再生条件下释放？怎样在高吸附容量与可再生性之间取得平衡？这些问题需要能够在水相中、实时地观察固液界面吸附/脱附过程的分析技术。
QSense QCM-D 在 PFAS 机制研究中的作用：
QCM-D（Quartz Crystal Microbalance with Dissipation monitoring）是一种表面敏感、无需标记的原位分析技术。通过同步测量频率变化（Δf）和耗散变化（ΔD），QCM-D 不仅可以实时获得界面质量变化，还可以反映吸附层的刚性、含水程度和粘弹性变化。
在 PFAS 研究中，QCM-D 可用于比较不同表面修饰策略对 PFAS 吸附行为的影响，区分不同 PFAS 分子在材料表面的结合差异，并观察吸附后的脱附和再生响应。与终点式吸附量测量相比，QCM-D 更强调“过程”和“机制”：它能帮助研究者判断 PFAS 是快速、可逆地弱吸附，还是形成更稳定的界面层，从而为吸附剂表面设计、再生条件选择和后续模型建立提供数据支撑。
Dr. Karanikola 团队在亚利桑那大学围绕 PFAS 挑战开展多方向研究，包括区域污染评估、实时 PFAS 传感器开发、低成本吸附处理技术设计以及基于 QSPR 的材料设计工具构建。QCM-D 机制研究正是其中连接“界面行为”与“吸附剂设计”的关键方法之一。
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邮箱：lauren.li@biolinscientific.com
QSense 技术简介：
具有耗散因子检测功能的石英晶体微天平（QSense® QCM-D）是瑞典百欧林科技有限公司的核心技术，可同步提供多个频率与耗散因子数据，用于测定超薄吸附层的质量变化，并进一步获得界面层粘弹性、结构变化和含水程度等信息。
该技术可用于研究多种表面上的分子相互作用，以及分子、纳米颗粒、细胞/细菌等在界面上的吸附、解析与构象变化。其应用范围覆盖生物技术与医疗器械、蛋白质和核酸等生物分子、食品、高分子聚合物、环境膜处理、纳米颗粒、自组装材料、锂电池/超级电容器、石油天然气及添加剂等领域。
在环境与水处理研究中，QCM-D 尤其适合用于实时监测膜污染、污染物吸附、界面改性、清洗/再生过程和材料响应，从而帮助研究者把宏观处理性能与微观界面机制联系起来。
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