催化水解（Catalytic hydrolysis）反应是一种符合可持续发展需求的降解全氟化合物（PFCs, perfluorinated compounds）的方法，但是由于切断强C-F化学键需要高温反应条件，因此催化水解降解PFCs仍然具有非常大的困难与挑战。

有鉴于此，中南大学刘敏教授等开发一种创新的活化C-F化学键的策略，通过Zn-O-Al位点构筑配对的Lewis酸和Brønsted酸作为协同位点，促进典型PFCs分子（CF₄）的C-F化学键分解。

本文要点：

（1）

DFT理论计算结果表明三配位Al（Al_III）位点和Zn-OH官能团，能够协同增强CF₄分子的吸附和分解。通过XAS谱、NH₃-TPD表征，验证原子分散Zn-O-Al位点存在Al_III和Zn-OH结构。

CF₄-TPD表征和原位红外表征验证Zn-O-Al位点促进CF₄分子吸附和活化C-F化学键。

（2）

Zn-O-Al位点通过Lewis酸和Brønsted酸的一对位点在560 ℃实现100 %的CF₄分解，稳定性超过250 h。

参考文献

Wenjie Luo, Kang Liu, Tao Luo, Junwei Fu, Hang Zhang, Chao Ma, Ting-Shan Chan, Cheng-Wei Kao, Zhang Lin, Liyuan Chai, Michelle L. Coote, and Min Liu*, Promoting C–F Bond Activation for Perfluorinated Compounds Decomposition via Atomically Synergistic Lewis and Brønsted Acid Sites, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c15280

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15280