Science:多氟化物低温降解
纳米技术 纳米 2022-08-23

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全氟化物/多氟化物PFAS(Per- and polyfluoroalkyl substances)分子是一种持久性存在、能够在生物体内累积的水溶性污染物,人们发现水源中的全氟化物/多氟化物的浓度足以对人类健康产生危害。目前人们降解PFAS分子的方法主要是通过非选择性的降解机理进行。

有鉴于此,西北大学William R. Dichtel、加州大学洛杉矶分校K. N. Houk报道发现一种通过氢氧化钠辅助脱氟的方法,这种方法在非质子的极性溶剂中将PFAS分子降解,分解过程通过反应活性多氟烷基自由基中间体,在24 h内能够以78~100 %的转化率将分子中的氟原子转化为氟离子。

本文要点

(1)

脱氟反应的机理与常见的单碳链缩短机制(one-carbon-chain shortening mechanisms)并不一致,作者通过计算化学鉴定了反应的路径机理,并且通过实验进行验证。

除了直链分子,支状全氟烷基醚羧酸以及其他类型PFAS分子可能同样以类似的方式降解,而且可能拓展至活化其他种类的极性基团。

(2)

与其他降解PFAS的方法相比,本文的方法对氟烃底物分子实现了选择性降解能力,表现较高的氟离子回收,反应生成的副产物较少,而且能够在非常温和的条件进行反应。


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参考文献

Brittany Trang, Yuli Li, Xiao-Song Xue, Mohamed Ateia, K. N. Houk*, William R. Dichtel*, Low-temperature mineralization of perfluorocarboxylic acids, Science 2022, 377 (6608), 839-845

DOI: 10.1126/science.abm8868

www.science.org/doi/10.1126/science.abm8868


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