氯代有機(jī)物(如1,2-二氯乙烷(1,2-DCA))是全球產(chǎn)量巨大的基礎(chǔ)化工原料,常用于醫(yī)藥和有機(jī)合成。但在生產(chǎn)和使用過程中,這類物質(zhì)極易泄漏到環(huán)境中,導(dǎo)致地下水和地表水廣泛污染。由于1,2-DCA具有高度毒性和持久性,它對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的修復(fù)方式,如生物降解和化學(xué)氧化,往往只是將其徹底分解為二氧化碳和水,忽視了其潛在的資源化價(jià)值——例如1,2-DCA經(jīng)過選擇性去氯化可以生成乙烯,而乙烯正是塑料和日化工業(yè)的重要原料。問題在于,如何在水環(huán)境中高效、精準(zhǔn)地“拆掉氯原子”,保留乙烯,一直是個(gè)世界性難題。
近日,江南大學(xué)何峰教授聯(lián)合中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院席北斗院士和趙穎研究員受自然界還原脫鹵酶的啟發(fā),構(gòu)建了一個(gè)由維生素B12(鈷胺素)與微米級(jí)零價(jià)鐵(mZVI)組成的體系,首次實(shí)現(xiàn)了在水中將1,2-DCA高效轉(zhuǎn)化為乙烯,選擇性接近100%。更重要的是,這一體系不僅能處理多類氯代烴,還能在實(shí)際污水和地下水條件下穩(wěn)定運(yùn)行,甚至通過機(jī)械球磨將B12錨定到鐵粉上,組裝成連續(xù)流反應(yīng)器,顯著降低處理成本。研究展示了一條“以污染換資源”的可持續(xù)路徑:污染物去除與化工原料回收兼得。相關(guān)成果以“Efficient and selective dechlorination of chlorinated organic pollutants by cob(II)alamin and zero-valent iron”為題發(fā)表在《Nature Water》上。第一作者為Huaqing Wang, Cheng Cheng為共同一作。
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