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[imtoken官网下载1.0安卓 ]实力后浪!天大本科生在《科学》发文

市场资讯 imtoken钱包安卓版 2022年08月24日

◎科技日报记者陈通讯员

记者8月22日从天津大学获悉,天津大学理学院2018级本科生李玉丽作为共同第一作者的论文《全氟羧酸的低温矿化》于8月19日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

李玉丽

本文介绍了一种比目前使用的方法更温和、更简单、更廉价的无害化处理全氟烷基和多氟烷基化合物(PFAS)的方法,这种物质因其应用广泛、极其顽固而被称为“永久性化学品”。

李宥利于2020年下半年开始参与该课题的研究。他的计算工作为合作的实验团队检验了结果的假设,同时根据自己的知识提出了新的假设,最终被证明是正确的。

根据介绍,全氟烷基和多氟烷基化合物(PFAS)是贴近人们生活的化学品。比如这种物质存在于消防泡沫、防水布、不粘锅等常见产品中。这种化学物质极其稳定,能在土壤和水中长期存在,在正常环境下无法分解。公开报道显示,这种化学物质一旦进入人体,还可能与甲状腺疾病、高胆固醇、癌症等疾病有关。

一直以来,人类处理这种化学物质的方法都比较暴力粗暴,比如1000摄氏度以上的高温高压焚烧,或者电化学降解,但是所需条件苛刻,成本高,处理过程容易造成二次污染。

本文提出了一种全新的方法,可以在120℃的温和温度下矿化这种物质(一般来说是从有机物转变为沉积的无机物以消除其污染),所用的试剂是常见且廉价的二甲基亚砜(DMSO)溶剂、水和氢氧化钠。而且处理后的产品含有一些无机氟离子和一些有机小分子,是无害的。

李玉利介绍,虽然研究组目前只验证了10种PFA的分解,但可以预见的是,用同样的方法将其他许多PFA转化为文中提到的中间体,可能会被矿化。

也就是本科发表顶级期刊。李玉立说他很幸运。其实这个“运气”并不容易。从中学起就对化学感兴趣的李玉立,在天津大学理学院化学系就读的第一年就加入了党延风老师的课题组,做了一些基础研究工作。

李玉丽

在科研过程中,他也对学术界一些顶尖科学家所做的工作有了初步了解。在我大二的暑假,党延风老师课题组的另一位学长李博把加州大学洛杉矶分校的肯德尔·霍克教授介绍给了李玉丽。李波已经在他的研究小组做了一年的研究工作。

抱着试一试的想法,李玉丽给肯德尔·霍克教授发了一封邮件,介绍了自己之前的工作以及自己感兴趣的工作,得到了肯德尔·霍克教授的积极回应。起初,李玉丽在肯德尔·霍克教授的指导下做了一些基础工作。随后,在肯德尔·霍克教授和中科院上海有机技术研究所薛研究员的共同指导下,李玉立与西北大学威廉·迪克特尔研究组合作,通过计算研究反应机理。

这项2020年下半年开始的工作是“全氟羧酸的低温矿化”。针对这类PFAS在分解时一次只能分解一个碳的假设,李玉利通过计算验证了这一猜测的错误,并提出了自己的新猜想:这类PFAS一次可以分解两个或三个碳,并提出全氟烯烃很可能是反应中的重要中间体,这一猜想后来被实验组验证。

同时,李玉立还通过自己提出的机理推测最终产物中应该有乙醇酸。实验证明李玉丽的猜测是正确的,实验组最终抓到了这个产品。李书立通过计算指出了实验的方向。

“非常喜欢化学”的李玉立非常享受化学带给他的乐趣。此外,他还在本科阶段发表过其他化学论文。今年本科毕业后,李雨丽也选择了在化学领域深造。

来源:科技日报图片由天津大学提供。