我国科学技术大学研讨团队开展了特氟龙等全氟及多氟烷基化学品的低温复原脱氟分化的革新性新方法。该研讨创制了歪曲促进电子得失的有机小分子超级光复原剂KQGZ,并根据此开展了低温(40℃至60℃)催化复原特氟龙等全氟及多氟烷基化合物的彻底脱氟新方法。11月20日,相关研讨成果以Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs为题,宣布在《天然》(Nature)上。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)因为分子内结实的碳-氟键,具有共同的耐热性、化学稳定性、疏水及疏油特性等,大范围的应用于化工、电子、医疗设备、纺织机械、核工业等范畴。而碳-氟键的慵懒导致PFAS在天然环境或温文条件下难以降解。例如,特氟龙在260℃的温度下可维持多年而不分化;而在500℃以上分化时则会释放出有毒气体。因而,PFAS被称为永久化学品。而被抛弃于天然界中的PFAS则引发了一系列的环境与健康问题。
针对上述应战,该团队根据在特定光照具有超强复原性的原理,规划创制了超级有机光复原剂KQGZ,初次完结了低温下的特氟龙及小分子PFAS的彻底脱氟矿化,并将其高效收回为无机氟盐和碳资源。复原剂是可供给电子的化学物质,而超级复原剂则是可以把电子注入到复原电位低于负3伏特化学键的电子供体。该团队初次报导了高度歪曲咔唑核对超级光复原剂电子得失的推进效果以此来完结永久化学品的彻底脱氟;发现了光复原剂的激发态氧化电位与其复原才能无直接相关,且并非判别光催化剂复原才能的唯一规范;提出了对特氟龙等PFAS能否进行彻底复原脱氟可作为有机复原剂的复原才能规范。
超级有机复原剂KQGZ是我国科学家独立规划创制、具有原创性的共同光复原催化剂,具有广谱的催化开裂结实碳-杂以及杂-杂原子键功能,在现在已测验的百余类反响中均获得抱负成果。试验证明,超级有机复原剂的歪曲结构促进了电子得失,以此来完结了超级复原效果,为新式超级光复原剂的规划和研制供给了新思路。
研讨作业得到国家重点研制方案和国家天然科学基金等的支撑。该作业由我国科大和南京工业大学的科研人员协作完结。