中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在化學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破。康彥彪教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的有機(jī)小分子超級光還原劑,該還原劑能夠在低溫條件下(40至60攝氏度)有效催化還原全氟及多氟烷基化合物,如特氟龍,實(shí)現(xiàn)其完全脫氟。
這一突破性成果已在國際權(quán)威期刊《自然》雜志上發(fā)表。全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFASs)因具有出色的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性以及疏水疏油特性,在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,這些物質(zhì)在自然環(huán)境中極難降解,被稱為“永久化學(xué)品”。它們一旦進(jìn)入自然環(huán)境,難以回收利用,對環(huán)境健康和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
康彥彪教授團(tuán)隊(duì)針對PFASs難以降解的問題,設(shè)計(jì)了一種基于扭曲促進(jìn)電子得失策略的超級有機(jī)光還原劑。這種還原劑在特定光照下表現(xiàn)出超強(qiáng)的還原性,能夠在低溫條件下有效破壞特氟龍等PFASs的碳-氟鍵,將其轉(zhuǎn)化為無害的無機(jī)氟鹽和碳資源。
該超級有機(jī)光還原劑的還原能力與金屬鋰單質(zhì)相當(dāng)甚至更強(qiáng),是我國科學(xué)家獨(dú)立設(shè)計(jì)創(chuàng)制的原創(chuàng)性光還原催化劑。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這種還原劑的扭曲結(jié)構(gòu)有效促進(jìn)了電子的得失,從而實(shí)現(xiàn)了其卓越的還原性能。這一發(fā)現(xiàn)為新型超級光還原劑的設(shè)計(jì)和研制提供了新的思路。
據(jù)研究人員介紹,在已經(jīng)嘗試的百余類反應(yīng)中,該超級有機(jī)光還原劑均取得了理想的結(jié)果。這一成果不僅解決了PFASs難以降解的難題,還為環(huán)境保護(hù)和資源回收提供了新的解決方案。未來,這種超級光還原劑有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。