再登《自然》，中國科大在光催化 PFAS 低溫脫氟領網域取得重要進展

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IT 之家 11 月 21 日消息，全氟和多氟烷基物質（PFAS）具有獨特的熱穩定性、化學穩定性、疏水及疏油特性等，廣泛應用于各種工業領網域，但這種物質在自然環境或者溫和條件下難以降解。因此，PFAS 被稱為永久化學品，而 PFAS 廢棄物則引發了一系列的環境及健康問題。

為此，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心及化學系的研究團隊創制了一種超級光還原劑，并基于此發展了低溫的催化還原特氟龍等全氟及多氟烷基化合物的高效降解。

北京時間 11 月 21 日凌晨，相關成果已以 "Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs" 為題發表在《自然》上（IT 之家附 DOI:10.1038 / s41586-024-08179-1）。

中國科學技術大學康彥彪教授研究團隊基于在特定光照具有超強還原性的原理，設計創制了超級有機光還原劑（取名為 KQGZ），并基于此發展了低溫（40-60 ℃）催化還原特氟龍等全氟及多氟烷基化合物的完全脫氟新方法。

還原劑是能夠提供電子的化學物質；而超級還原劑則是能夠把電子注入到還原電位低于負 3 伏特的化學鍵的電子供體。

該研究不僅首次報道了高度扭曲咔唑核對于超級光還原劑電子得失的促進作用，從而實現永久化學品的完全脫氟；也表明了光還原劑的激發态氧化電位，與其還原能力并無直接關聯，并非判斷光催化劑還原能力的唯一标準；能否對特氟龍等 PFAS 進行完全還原脫氟可作為有機還原劑的還原能力标準。

值得一提的是，這種超級有機還原劑（KQGZ）是我國科學家獨立設計創制、具有原創性的獨特光還原催化劑，具有廣譜的催化斷裂牢固碳 - 雜以及雜 - 雜原子鍵的性能；在目前已經嘗試的百餘類反應中，均取得理想的結果。

實驗證明，其扭曲結構有效地促進了電子的得失，從而實現了超級還原作用，為新型超級光還原劑的設計和研制提供了新的思路。