Постоянно действующие химические вещества: Новый враг PFAS: новый катализатор разрушает самые прочные связи между углеродом и фтором при комнатной температуре

17 июля техническое издание NeoWin опубликовало сообщение в блоге, в котором сообщалось, что ученые из Франкфуртского университета имени Гёте разработали новый тип катализатора, который способен разлагать пер- и полифторалкильные вещества (ПФАС) без использования дорогостоящих или токсичных металлов и может работать при комнатной температуре.

Как мы все знаем, Стекловолоконная ткань с тефлоновым покрытием Это важный промышленный изоляционный и огнестойкий материал, используемый в нефтехимической промышленности, теплоэнергетике и производстве сжиженного природного газа. Он также является одним из основных продуктов Suntex. Однако покрытие неизбежно содержит ПФАС. Этот новый прорыв даёт надежду на решение проблемы ПФАС. Мы искренне празднуем это достижение и выражаем благодарность учёным за их открытие.

ПФАС — это класс искусственных органических соединений, известных своей высокой химической стабильностью, термической стабильностью и гидрофобными свойствами. Они широко используются как в промышленности, так и в потребительских товарах.

ПФАС плохо разлагаются и могут сохраняться в окружающей среде в течение длительного времени, за что их прозвали «вечными химикатами». Они способны накапливаться в живых организмах и экосистемах.

Стойкость ПФАС обусловлена в первую очередь связью углерод-фтор (CF), которая является одной из самых прочных химических связей и для разрыва которой обычно требуются высокие температуры или агрессивные химикаты.

Новейший метод, разработанный учёными, не использует дорогостоящие или токсичные металлы, такие как платина или иридий. Вместо этого используется катализатор, который разрывает эти связи при комнатной температуре.

Основу этого катализатора составляет борсодержащая структура, известная как 9,10-дигидро-9,10-диборантрацен (ДБА). При добавлении двух электронов к ДБА он становится достаточно активным, чтобы атаковать молекулы ПФАС.

Исследовательская группа протестировала фторбензол, содержащий от 1 до 6 атомов фтора, в растворителе ТГФ (тетрагидрофуран).

Исследование показывает, что катализатор в основном действует двумя способами: когда атомов фтора меньше, он действует как нуклеофильный реагент на основе бора, помогая разрывать ковалентные связи, такие как углерод-галоген (например, хлор) посредством реакции типа SNAr; когда атомов фтора больше, он служит восстановителем, предоставляя электроны и удаляя атомы водорода.

Аспирант Кристоф Бух просто сказал: «Чтобы разорвать связь CF, нам нужны электроны, и наш катализатор способен переносить электроны с чрезвычайно высокой эффективностью. До сих пор мы использовали в качестве источников электронов щелочные металлы, такие как литий, но сейчас изучаем возможность использования электрического тока, что упростит процесс и повысит его эффективность».

Исследовательская группа также оценила потенциал этой технологии для устранения ПФАС. Многие лекарственные препараты содержат фтор для увеличения продолжительности действия или повышения эффективности. Профессор Маттиас Вагнер пояснил: «Благодаря этому катализатору у нас теперь есть инструмент для точного контроля уровня фторирования в этих соединениях».

Ссылка:

• IT-дом
• Франкфуртский университет Гёте
• Американское химическое общество

Тег: ПФАС