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科学家利用电池化学最终分解永久化学物质
科学家可能已经找到了一种意想不到的方法来分解“永久化学物质”——借用失效的锂离子电池中的化学物质。
来源:ZME科学全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS) 是最终的环境恶棍。它们的设计能够抵御热量、水和油，并且在这方面表现出色。但它们是如此优秀，以至于它们永远不会真正消失。这些“永远的化学物质”已从工业场所渗入全球各地的饮用水中。
它们的秘密是碳氟键——化学中最牢固的键之一，也是打破它的噩梦。大多数治疗方法只能将长的 PFAS 分子折断成更小的碎片，然后它们像它们的父母一样顽固地残留在环境中。但芝加哥大学的研究员 Chibueze Amanchukwu 决定从电池故障的角度来看待这个问题。
利用他在锂离子电池化学领域的研究成果，他和同事们询问导致电池失效的相同反应是否可以几乎完全摧毁“永久化学物质”。
彻底解决问题
在分子水平上，强碳-氟键将 PFAS 分子固定在一起并不易断裂。这些化学键赋予了这些化学品熟悉的性能特征——从消防泡沫到不粘锅和防护织物等产品，具有阻燃、防油脂和防潮的特性。然而，相同的化学强度使得 PFAS 在逃逸到环境中后能够在大多数降解尝试中幸存下来。
几十年来，研究人员一直试图通过氧化来攻击 PFAS，即剥夺电子直至分子分解。但氟使这一策略变得复杂。
“氟是电负性最强的元素，因此它非常喜欢电子，”Amanchukwu 说。 “这使得氧化氟化化合物变得困难。减少它们要容易得多。”
因此，团队尝试了还原——将额外的电子推入分子中。
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概念转变
该团队在《自然化学》杂志上发表了他们的研究成果。