全氟辛酸（PFOA）因其极高的C-F键能而被称为“永久化学品”。高级还原技术（基于水合电子e⁻_aq）是从PFOA骨架上“拔除”氟原子的最有效手段。传统的UV/亚硫酸盐体系产生e⁻_aq的量子产率不高。本研究通过碱辅助水热法制备了富含氮空位缺陷的改性石墨相氮化碳（Nv-CN）。在可见光照射下，Nv-CN产生的光生电子能够高效地传递给吸附在催化剂表面的亚硫酸根离子，将其活化为强还原性的水合电子（e⁻_aq）和亚硫酸根自由基（SO₃·⁻）。
氮空位的引入，作为高效的电子陷阱，极大地抑制了光生载流子的复合，延长了电子的寿命，从而大幅提升了e⁻_aq的稳态浓度。电子顺磁共振（EPR）测试证实，Nv-CN/vis/SO₃²⁻体系中e⁻_aq的信号强度是纯CN体系的5倍以上。实验结果表明，该体系在常温、碱性（pH 10）条件下，对PFOA（初始浓度20mg/L）展现了极高的还原降解效率。在6小时内，PFOA被完全去除，游离氟离子（F⁻）的产率高达72%，远高于纯CN/SO₃²⁻体系（约25%）和单独UV/SO₃²⁻体系（约50%）。
LC-MS/MS分析鉴定出了一系列逐级缩短碳链的全氟羧酸（C6, C5, C4...）中间产物，其脱氟路径符合水合电子介导的逐级还原脱氟机理。该体系在处理PFOA时展现出了卓越的选择性，优先攻击C-F键而非羧基基团。经过5次循环使用，Nv-CN催化剂的活性和结构保持稳定。在含有低浓度天然有机质（<5mg/L）的真实地下水基质中，脱氟效率仅有轻微下降。
该研究为利用廉价亚硫酸盐和缺陷工程调控的光催化剂，在温和条件下实现PFASs的高效、深度还原脱氟提供了全新的技术方案。未来可探索将该高级还原体系与后续的高级氧化或生物处理相耦合，以实现对脱氟产物的彻底矿化。
