新型催化剂室温下破解“永久化学物”PFAS
快速阅读: 相关媒体消息,法兰克福歌德大学开发出一种新型催化剂,可分解PFAS,无需昂贵金属,在室温下工作。该催化剂基于DBA,能高效转移电子,有望用于环境治理和药物氟化控制。
据科技媒体 NeoWin 报道,7月17日,法兰克福歌德大学的科学家们开发出一种新型催化剂,可以有效分解全氟和多氟烷基物质(PFAS),且无需使用昂贵或有毒的金属,在室温下即可工作。
PFAS 是一类人工合成的有机化合物,因其化学稳定性高、耐热性和疏水性等特点,被广泛应用于工业和消费品中。然而,PFAS 非常难以降解,可在环境中长期存在,被称为“永久性化学物质”,并在生物体和生态系统中积累。
科学家新研发的方法使用了一种基于 9,10-二氢-9,10-二硼蒽(DBA)的催化剂。DBA 在加入两个电子后变得非常活跃,能够攻击 PFAS 分子中的碳-氟(C-F)键。研究团队在四氢呋喃(THF)溶剂中对含有 1 至 6 个氟原子的氟苯进行了测试,发现该催化剂主要通过两种方式起作用:当氟原子较少时,它像硼基亲核试剂一样工作,帮助断裂碳与卤素(如氯)的共价键;当氟原子较多时,则作为还原剂,提供电子并移除氢原子。
博士研究生克里斯托夫·布赫表示:“要断裂 C-F 键,我们需要电子,我们的催化剂能以极高的效率转移电子。我们目前正在研究改用电流作为电子源,这将使整个过程更加简单和高效。” 研究团队认为,这一技术未来有望应用于 PFAS 的清理工作。此外,许多药物中含有氟,以延长药效或提高疗效。马蒂亚斯·瓦格纳教授指出:“有了这个催化剂,我们可以更精确地控制药物中氟化的程度。”
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