我国科学家实现“永久化学品”的低温高效降解

中国科学技术大学发布消息称，该校研究团队创制了扭曲促进电子得失的有机小分子超级光还原剂，并发展了低温（40-60℃）催化还原特氟龙等全氟及多氟烷基化合物的完全脱氟新方法。11月20日发表在国际著名学术期刊《自然》上。

全氟和多氟烷基物质（PFAS）由于其分子内牢固的碳-氟键，具有独特的热稳定性、化学稳定性、疏水及疏油特性等，广泛应用于化工、电子、医疗设备等领域。但是碳-氟键的惰性也导致PFAS在自然环境或温和条件下难以降解，被称为永久化学品。

中国科学技术大学研究团队基于在特定光照具有超强还原性的原理，设计创制了超级有机光还原剂，首次实现了低温下特氟龙及小分子PFAS的完全脱氟矿化，将其高效回收为无机氟盐和碳资源。

据悉，还原剂是能够提供电子的化学物质，而超级还原剂则是能够把电子注入到还原电位低于负3伏特的化学键的电子供体。该研究不仅首次报道了高度扭曲咔唑核对于超级光还原剂电子得失的促进作用，从而实现永久化学品的完全脱氟；也表明了光还原剂的激发态氧化电位，与其还原能力并无直接关联，并非判断光催化剂还原能力的唯一标准；能否对特氟龙等PFAS进行完全还原脱氟可作为有机还原剂的还原能力标准。

超级有机还原剂是我国科学家独立设计创制、具有原创性的独特光还原催化剂，具有广谱的催化断裂牢固碳-杂以及杂-杂原子键的性能，在目前已经尝试的百余类反应中，均取得理想的结果。实验证明，其扭曲结构有效地促进了电子的得失，从而实现了超级还原作用，为新型超级光还原剂的设计和研制提供了新的思路。