我国科学技术大学合肥微规范物质科学国家研讨中心及化学系的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。在该工作中,研讨人员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(40-60)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。北京时间11月20日24时,相关效果以“Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs”为题宣布在世界闻名学术期刊《天然》上。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)因为其分子内结实的碳-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。可是碳-氟键的慵懒也导致PFAS在天然环境或温文条件下难以降解。例如,特氟龙在260℃的温度下可以保持多年而不分化;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及健康问题。
环绕上述应战,我国科学技术大学研讨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(取名为KQGZ),初次完成了低温下特氟龙及小分子PFAS的彻底脱氟矿化,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伏特的化学键的电子供体。该研讨不只初次报导了高度歪曲咔唑核关于超级光复原剂电子得失的推进效果,以此来完成永久化学品的彻底脱氟;也表明晰光复原剂的激发态氧化电位,与其复原才能并无直接相关,并非判别光催化剂复原才能的唯一规范;能否对特氟龙等PFAS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-杂原子键的功能;在现在现已测验的百余类反响中,均获得抱负的成果。试验证明,其歪曲结构有效地促进了电子的得失,以此来完成了超级复原效果,为新式超级光复原剂的规划和研制供给了新的思路。
该论文的榜首作者是我国科大博士生张浩,第二作者是从本科就参加这项研讨的我国科大硕士生陈锦祥。通讯作者是我国科大康彦彪教授和南京工业大学曲剑萍教授。该项研讨工作获得了国家重点研制项目催化专项(2021YFA1500100)、国家天然科学基金面上项目(22271268)和合肥微规范物质科学国家研讨中心的赞助。