中国科学技术大学的研究团队在化学领域取得了重大突破。康彦彪教授带领的团队成功研发了一种创新的有机小分子超级光还原剂,该还原剂能够在低温条件下(40至60摄氏度)有效催化还原全氟及多氟烷基化合物,如特氟龙,实现其完全脱氟。
这一突破性成果已在国际权威期刊《自然》杂志上发表。全氟和多氟烷基物质(PFASs)因具有出色的热稳定性、化学稳定性以及疏水疏油特性,在多个工业领域得到广泛应用。然而,这些物质在自然环境中极难降解,被称为“永久化学品”。它们一旦进入自然环境,难以回收利用,对环境健康和人类健康构成严重威胁。
康彦彪教授团队针对PFASs难以降解的问题,设计了一种基于扭曲促进电子得失策略的超级有机光还原剂。这种还原剂在特定光照下表现出超强的还原性,能够在低温条件下有效破坏特氟龙等PFASs的碳-氟键,将其转化为无害的无机氟盐和碳资源。
该超级有机光还原剂的还原能力与金属锂单质相当甚至更强,是我国科学家独立设计创制的原创性光还原催化剂。研究团队发现,这种还原剂的扭曲结构有效促进了电子的得失,从而实现了其卓越的还原性能。这一发现为新型超级光还原剂的设计和研制提供了新的思路。
据研究人员介绍,在已经尝试的百余类反应中,该超级有机光还原剂均取得了理想的结果。这一成果不仅解决了PFASs难以降解的难题,还为环境保护和资源回收提供了新的解决方案。未来,这种超级光还原剂有望在更多领域得到应用,为可持续发展做出贡献。