フッ素化学産業および水環境を支える材料開発 ―特定PFASの吸着除去技術のこれまでとこれから―

2026-10-06 東北大学

東北大学は、健康影響が懸念される特定PFAS(有機フッ素化合物)を水環境から効率的に除去するための高性能吸着材の設計指針を整理した。PFASは炭素‐フッ素結合の強固さや撥水・撥油性から産業上重要な一方、難分解性などから環境中での管理が課題となっている。研究では、特定PFASの吸着除去に関する研究動向を体系的に分析し、PFASの分子構造や性質、吸着材との相互作用が吸着性能にどう影響するかを整理した。その上で、PFASを選択的かつ高効率に取り込める吸着材の材料設計に必要な要素を示し、今後の除去技術開発につながる設計指針を提示している。水環境中のPFAS管理だけでなく、フッ素化学産業における環境負荷低減や資源循環への貢献も期待される。なお、今回の成果は新しい吸着材そのものの実証というより、既存研究を体系化して今後の材料開発につなげる研究成果である。

フッ素化学産業および水環境を支える材料開発 ―特定PFASの吸着除去技術のこれまでとこれから―
図1. PFASの特徴および主な産業・工業用途と関連産業

<関連情報>

分子クラス全体にわたるパーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質の吸着:吸着挙動と吸着剤性能の理解 Adsorption of Per- and Polyfluoroalkyl Substances across Molecular Classes: Understanding Adsorption Behavior and Adsorbent Performance

Takahiro Ami;Aki Shibata;Hitoshi Kasai;Kouki Oka
ACS Materials Au  Published:September 16, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acsmaterialsau.6c00168

Abstract

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have been widely used in industrial and commercial applications because of the exceptional chemical and thermal stability of their C–F bonds and their water- and oil-repellent properties. Some PFASs (hereafter called “specific PFASs”) have attracted increasing attention owing to concerns regarding their persistence, bioaccumulation potential, and possible effects on human health and ecosystems. Adsorption has emerged as a promising water-purification technology, and extensive efforts have been made to develop adsorbents for specific PFAS removal. Adsorption investigations have typically focused on long-chain PFASs represented by perfluorooctanesulfonate and perfluorooctanoic acid. Recent regulatory consideration has expanded regulation targets to short-chain PFASs, emerging fluorinated alternatives, and ultrashort-chain PFASs. Specific-PFAS adsorption is governed by a balance of hydrophobic, electrostatic, and host–guest interactions; therefore, adsorption behavior varies substantially with the PFAS molecular structure. Consequently, adsorbents that are highly effective for one PFAS class are not necessarily optimal for others. This review adopts a PFAS-centered perspective and classifies significant specific PFASs into four categories: (i) long-chain PFASs, (ii) short-chain PFASs, (iii) emerging alternative PFASs, and (iv) ultrashort-chain PFASs. The effective adsorbents for each specific-PFAS class are organized based on their adsorption mechanisms to clarify the relationships between the PFAS molecular characteristics and requirements for adsorption, providing guidance for adsorbent selection and design.

0501セラミックス及び無機化学製品
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