“永久化学物”PFAS 新克星：新型催化剂诞生，室温下断开最坚韧碳-氟化学键

科技媒体 NeoWin 今天（7 月 17 日）发布博文，报道称来自法兰克福歌德大学的科学家们开发出了一种新型催化剂，可以分解全氟和多氟烷基物质（PFAS），无需使用昂贵或有毒的金属，可以在室温下工作。

PFAS 是一类人工合成的有机化合物，具有极高的化学稳定性、热稳定性、疏水性等性质，被广泛应用于工业和消费品中。

PFAS 不易降解，能够在环境中长期存在，被形象地称为“永久性化学物质”，会在生物体和生态系统中积累。

PFAS 持久性的关键，在于碳-氟（C-F）键，这是最坚韧的化学键之一，通常需要高温或强化学品才能断裂这种键。

科学家最新研发的方法不使用铂或铱等昂贵或有毒的金属，而是在室温状态下通过催化剂断裂这种键。

这种催化剂的核心是 9,10-dihydro-9,10-diboraanthracene（DBA）硼基结构，DBA 加入两个电子后，它变得足够活跃，能够攻击 PFAS 类分子。

研究团队在 THF（四氢呋喃）溶剂中，对含有 1 至 6 个氟原子的氟苯进行了测试。

研究显示，该催化剂主要有两种作用方式：当氟原子较少时，它像硼基亲核试剂一样工作，通过 SNAr 类型的反应，帮助断裂像碳与卤素（如氯）的共价键；而在氟原子较多时，它作为还原剂，提供电子并移除氢原子。

博士研究生克里斯托夫・布赫简单地说：“要断裂 C-F 键，我们需要电子，我们的催化剂能以极高的效率转移电子。到目前为止，我们一直在使用像锂这样的碱金属作为电子源，但我们正在研究改用电流，这将使过程更加简单和高效。”

研究团队还看到了这一技术应用于 PFAS 清理的潜力。许多药物中包含氟，以使其持续时间更长或效果更好。马蒂亚斯・瓦格纳教授解释说：“有了这个催化剂，我们现在有了一个工具，可以精确控制这些化合物中氟化的程度。”