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催化水解（Catalytic hydrolysis）反應是一種符合可持續發展需求的降解全氟化合物（PFCs, perfluorinated compounds）的方法，但是由于切斷強C-F化學鍵需要高溫反應條件，因此催化水解降解PFCs仍然具有非常大的困難與挑戰。

有鑒于此，中南大學劉敏教授等開發一種創新的活化C-F化學鍵的策略，通過Zn-O-Al位點構筑配對的Lewis酸和Br?nsted酸作為協同位點，促進典型PFCs分子（CF₄）的C-F化學鍵分解。

本文要點：

（1）

DFT理論計算結果表明三配位Al（Al_III）位點和Zn-OH官能團，能夠協同增強CF₄分子的吸附和分解。通過XAS譜、NH₃-TPD表征，驗證原子分散Zn-O-Al位點存在Al_III和Zn-OH結構。

CF₄-TPD表征和原位紅外表征驗證Zn-O-Al位點促進CF₄分子吸附和活化C-F化學鍵。

（2）

Zn-O-Al位點通過Lewis酸和Br?nsted酸的一對位點在560 ℃實現100 %的CF₄分解，穩定性超過250 h。

參考文獻

Wenjie Luo, Kang Liu, Tao Luo, Junwei Fu, Hang Zhang, Chao Ma, Ting-Shan Chan, Cheng-Wei Kao, Zhang Lin, Liyuan Chai, Michelle L. Coote, and Min Liu*, Promoting C–F Bond Activation for Perfluorinated Compounds Decomposition via Atomically Synergistic Lewis and Br?nsted Acid Sites, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c15280

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15280