【突破性發現】法蘭克福大學研發新型催化劑 秒殺「永久化學物質」PFAS
科技
07-13
法蘭克福歌德大學最新研發出一款革命性催化劑,能在常溫下快速分解碳-氟鍵結,這項技術不僅能處理環境中的PFAS汙染,更可應用於製藥產業,開啟氟化學新篇章。
PFAS(全氟烷基物質)堪稱化學界的「超級英雄」,其特性令人驚艷:
- 極薄塗層就能防水、防油、防汙
- 優異的耐熱與抗紫外線能力
- 廣泛應用於戶外機能服飾、防汙地毯、免洗餐具等日常用品
工業領域更是PFAS的主戰場,舉凡潤滑劑、介面活性劑、電鍍製程到消防泡沫,都可見其蹤影。然而,這些「超級特性」卻帶來嚴峻環境問題——PFAS極度穩定的化學結構,使其在環境中難以分解,即使經過焚化處理,仍可能在紡織品回收或汙泥處理過程中重新釋出。
更令人憂心的是,科學家已在全球水體、土壤、植物甚至人體內檢測到PFAS蹤跡。目前已知的4,700多種PFAS化合物中,部分疑似具有致癌風險或其他健康危害。
解鈴還需繫鈴人!歌德大學無機與分析化學研究所Matthias Wagner教授團隊,成功開發出能快速破解PFAS分子結構的催化劑。這項突破的關鍵在於:
- 採用碳框架鑲嵌雙硼原子的特殊結構
- 兼具空氣與濕氣穩定性(硼基化合物罕見特性)
- 室溫環境下數秒內即可斷裂碳-氟鍵
研究第一作者Christoph Buch博士解釋:「我們發現電子轉移是破解C-F鍵的關鍵,目前使用鋰等鹼金屬作為電子源,未來將改採電流驅動,使過程更簡便高效。」
Wagner教授更指出,這項技術的應用範疇遠超環境治理:「許多藥物分子都含氟原子來增強穩定性與藥效,新催化劑讓我們能精準控制氟化程度,為藥物研發開創新可能。」
這項突破性研究已發表於《美國化學會期刊》(DOI: 10.1021/jacs.5c05588)。想掌握最新科研動態?立即訂閱《SciTechDaily》電子報!