PEC同步脱氟氧化降解氟代芳烃
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2024-01-25 16:13:31
摘要 氟芳烃(FA)衍生物因其在药物、农用化学品和具有特殊功能的有机化合物的合成中的广泛应用而受到越来越多的关注。然而，由于FAs的广泛应用，...
氟芳烃(FA)衍生物因其在药物、农用化学品和具有特殊功能的有机化合物的合成中的广泛应用而受到越来越多的关注。然而，由于FAs的广泛应用，工业废水中排放的FAs造成的环境污染最为严重。FA 的性、持久性和生物累积性对生态系统和人类健康构成相当大的风险。例如，作为一种典型的FA，4-氟苯酚(4-FP)在化学物质性作用登记中被认定为致癌物质。
关于 FA 的降解，需要解决两个基本挑战。首先，C-F 键的断裂，这对于避免形成有或持久性氟化副产物至关重要。其次，脱氟中间体的完全氧化，例如芳香族或脂肪族衍生物，这对于修复水生环境至关重要。消除 FA 的有效方法必须同时具有高脱氟效率和高氧化活性。尽管人们已经做出了许多努力来开发 FA 的降解方法，但由于氟的高电负性，在氧化条件下使用缺电子氧化剂裂解 C-F 键效率较低。此外，还原脱氟工艺由于成本高、反应条件严格，如需要贵金属基催化剂或惰性气氛，其应用受到限制。因此，迫切需要开发高效、环保的技术，在温和条件下完全降解废水中的FA。
近日，中国科学院大连化学物理研究所李灿研究员团队报道了一种利用光电催化(PEC)高效降解FAs的同步脱氟-氧化过程。该方法将光解脱氟与·OH 引发的氧化过程结合起来。因此，在温和条件下成功实现了高效脱氟和TOC去除(均超过99.9%)。设计了一个放大试验系统来展示 FA 的深度处理的实际应用。研究结果发表在催化学报上。
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