中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)帶來新成果 讓“永久化學(xué)品”也能輕松降解
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】永久性化合物通常指的是全氟和多氟烷基物質(zhì)。由于全氟和多氟烷基物質(zhì)的分子內(nèi)有牢固的碳-氟鍵，因此這類物質(zhì)通常具備了獨特的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、疏水及疏油等特性。而這賦予了它們化工、電子、醫(yī)療設(shè)備、紡織機械、核工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用場景。但凡事皆有利弊，穩(wěn)定性高也使得這類化合物在自然條件下難以被生物降解或分解。
更糟糕的一點是，由于永久化學(xué)品適用范圍廣泛，且許多時候擔(dān)任的是重要的“角色”，因此其在我們的工作生活中滲透廣泛，同時種類復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計，目前已知的全氟和多氟烷基物質(zhì)多達(dá)9000余種常見的包括全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟丁酸(PFBA)和全氟丁基磺酸(PFBS)等。我們經(jīng)常接觸的諸如炊具、衣物、化妝品、食品包裝等物件上，都可能存在這類物質(zhì)。這也無形中增加了永久性化合物給我們帶來的風(fēng)險以及其對于環(huán)境的壓力。也正因如此，尋找合適的方法處理永久性化合物成為了一個重要課題。就在近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)團隊帶來了全新成果，新成果有望實現(xiàn)“永久化學(xué)品”的低溫高效降解。
據(jù)報道，該校教授康彥彪團隊基于扭曲促進電子得失策略，設(shè)計并創(chuàng)制了在特定光照下具有超強還原性的超級有機光還原劑KQGZ，首次實現(xiàn)了低溫下特氟龍及小分子PFAS的完全破壞、脫氟礦化，并將其高效回收為無機氟鹽和碳資源。
有機光還原劑是一類在光照條件下能夠表現(xiàn)出還原性質(zhì)的有機化合物。它們通過吸收光能并轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，進而促進電子的轉(zhuǎn)移和還原反應(yīng)的發(fā)生。KQGZ由我國科學(xué)家獨立設(shè)計創(chuàng)制，是具有原創(chuàng)性的獨特光還原催化劑，具有廣譜的催化斷裂牢固碳-雜以及雜-雜原子鍵性能。實驗結(jié)果顯示，KQGZ可以有效促進了電子得失，從而實現(xiàn)了超級還原作用，并在百余類反應(yīng)中成功取得理想的實驗結(jié)果。更重要的一點是，KQGZ的出現(xiàn)表明了光還原劑的激發(fā)態(tài)氧化電位與其還原能力無直接關(guān)聯(lián)，其并非是判斷光催化劑還原能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
目前，相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表于《自然》，感興趣的讀者可以自行查閱學(xué)習(xí)。
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