188bet足球合肥微尺度物(wu)質科(ke)學(xue)(xue)國家研究中(zhong)心(xin)及化學(xue)(xue)系的(de)研究團隊發展了特(te)氟龍等(deng)全(quan)氟及多(duo)氟烷基化學(xue)(xue)品的(de)低溫(wen)還原脫(tuo)氟分解的(de)變革性新方(fang)法(fa)。在該工(gong)作中(zhong)，研究人員創制了扭曲促進電(dian)子得失的(de)有機小分子超級光還原劑KQGZ，并基于此(ci)發展了低溫(wen)（40-60℃）催化還原特氟(fu)(fu)龍等全氟(fu)(fu)及多氟(fu)(fu)烷基化合物的完(wan)全脫(tuo)氟(fu)(fu)新方法(fa)。北(bei)京時間11月20日24時，相關成(cheng)果(guo)以(yi)“Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs”為題發表在國際(ji)著名學術期刊(kan)《自然(ran)》上。

全(quan)氟(fu)(fu)和多氟(fu)(fu)烷基物質（PFAS）由于其(qi)分子(zi)內牢(lao)固(gu)的(de)碳-氟(fu)(fu)鍵(jian)，具(ju)有獨特(te)的(de)熱穩(wen)定性、化學穩(wen)定性、疏(shu)水(shui)及疏(shu)油特(te)性等，廣泛應用于化工、電子(zi)、醫療設備(bei)、紡織機械、核(he)工業等領域。但是碳-氟(fu)(fu)鍵(jian)的(de)惰(duo)性也導致PFAS在(zai)自(zi)然環境或溫和條件(jian)下難以降解。例(li)如，特(te)氟(fu)(fu)龍(long)在(zai)260℃的(de)(de)溫度下可以維持多(duo)年而(er)不分(fen)解(jie)；而(er)在(zai)500℃以上分(fen)解(jie)時則會(hui)釋(shi)放出有毒氣體。因此，PFAS被稱為永久化學品。而(er)被廢(fei)棄于(yu)自然(ran)界中(zhong)的(de)(de)PFAS，則引發了一系列的(de)(de)環境及(ji)健康問題(ti)。

圍繞上(shang)述挑戰，188bet足球研(yan)究(jiu)團隊基于在特定(ding)光(guang)照(zhao)具有(you)超(chao)強還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)性的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)理，設計(ji)創(chuang)制了(le)超(chao)級有(you)機(ji)光(guang)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)（取名為(wei)KQGZ），首(shou)次實現了(le)低溫下特氟龍及小分(fen)子(zi)PFAS的(de)(de)(de)完(wan)全脫(tuo)(tuo)氟礦化，將其(qi)高(gao)效回收為(wei)無(wu)機(ji)氟鹽和碳資源(yuan)。還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)是能夠(gou)提供(gong)電子(zi)的(de)(de)(de)化學物質；而(er)超(chao)級還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)則是能夠(gou)把電子(zi)注入到還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)電位(wei)低于負3伏特的(de)(de)(de)化學鍵的(de)(de)(de)電子(zi)供(gong)體。該研(yan)究(jiu)不(bu)僅首(shou)次報道了(le)高(gao)度扭曲(qu)咔唑核對于超(chao)級光(guang)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)電子(zi)得失的(de)(de)(de)促進(jin)作(zuo)(zuo)用(yong)，從而(er)實現永久化學品的(de)(de)(de)完(wan)全脫(tuo)(tuo)氟；也表明(ming)了(le)光(guang)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)激發態(tai)氧化電位(wei)，與其(qi)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)能力并無(wu)直接關聯，并非(fei)判斷光(guang)催化劑(ji)(ji)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)能力的(de)(de)(de)唯(wei)一標(biao)準(zhun)；能否對特氟龍等PFAS進(jin)行完(wan)全還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)脫(tuo)(tuo)氟可作(zuo)(zuo)為(wei)有(you)機(ji)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)能力標(biao)準(zhun)。

超級有(you)機還(huan)原(yuan)劑KQGZ是我國科學家獨(du)立(li)設計(ji)創制(zhi)、具有(you)原(yuan)創性的(de)(de)獨(du)特光(guang)(guang)還(huan)原(yuan)催化劑，具有(you)廣(guang)譜(pu)的(de)(de)催化斷裂牢(lao)固碳-雜以及雜-雜原(yuan)子(zi)鍵的(de)(de)性能；在(zai)目前已(yi)經嘗試的(de)(de)百余(yu)類反應中，均取(qu)得(de)理想的(de)(de)結果。實驗證明，其扭曲(qu)結構(gou)有(you)效地促(cu)進了電子(zi)的(de)(de)得(de)失，從而實現了超級還(huan)原(yuan)作用(yong)，為新(xin)型超級光(guang)(guang)還(huan)原(yuan)劑的(de)(de)設計(ji)和研制(zhi)提供了新(xin)的(de)(de)思路。

該論(lun)文的(de)第一作(zuo)者是(shi)中國(guo)(guo)金宝搏入口188博士(shi)生張浩，第二(er)作(zuo)者是(shi)從本(ben)科(ke)就參與這項(xiang)研究(jiu)的(de)中國(guo)(guo)金宝搏入口188碩士(shi)生陳錦(jin)祥(xiang)。通訊作(zuo)者是(shi)中國(guo)(guo)金宝搏入口188康彥彪教授(shou)和南京工業大(da)學曲劍(jian)萍(ping)教授(shou)。該項(xiang)研究(jiu)工作(zuo)獲得(de)了(le)國(guo)(guo)家重點研發(fa)項(xiang)目催(cui)化專項(xiang)(2021YFA1500100)、國(guo)(guo)家自然科(ke)學基金面上(shang)項(xiang)目(22271268)和合肥(fei)微(wei)尺度物(wu)質(zhi)科(ke)學國(guo)(guo)家研究(jiu)中心的(de)資(zi)助。

論文鏈接：//www.nature.com/articles/s41586-024-08179-1