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　　由碳、氟和氯組成的化合物，稱為氟利昂(CFCs)，又稱為氟氯烴，是氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱。氟利昂作為一種性能優(yōu)良的冷凍劑，在家用電冰箱和空調(diào)機(jī)中廣泛使用。隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到并越來(lái)越關(guān)注逃逸到大氣平流層中的氟利昂對(duì)臭氧層的破壞作用，并于上世紀(jì)90年代要求禁止使用氟利昂。眾所周知，臭氧層是地球生命的保護(hù)層，能吸收掉大約5%的太陽(yáng)輻射高能紫外線，使地球上的生物免遭強(qiáng)紫外線的殺傷。

　　但是，另一種化合物——碳氟化合物(與氟利昂類似，只是分子中沒(méi)有氯)如今仍在生產(chǎn)中被廣泛使用。由于其分子結(jié)構(gòu)中牢固的碳—氟鍵，使得碳氟化合物具有很強(qiáng)的防水性，因此它主要被用于防水服裝和特富龍炊具。另外，得益于它們很高的溶解氧氣的能力，它們成為人造血液中一種重要的基礎(chǔ)組成部分。

　　盡管碳氟化合物用途廣泛，但是它仍舊是一種破壞力強(qiáng)大的溫室氣體。英國(guó)約克大學(xué)的Robin Perutz在接受《新科學(xué)家》雜志采訪時(shí)說(shuō)：“破壞臭氧層的真正‘元兇’(氟利昂等)已經(jīng)在很大程度上被除去，但是依然存在的碳氟化合物的的確確在全球變暖方面有著巨大的‘潛力’。”

　　例如，有一種碳氟化合物，叫四氟甲烷。盡管大氣中存在的四氟甲烷的量要比二氧化碳少很多，但是其溫室氣體效應(yīng)是二氧化碳的6500倍，四氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性更足以保證它在大氣中存在5萬(wàn)年之久。

　　碳氟化合物的化學(xué)惰性同樣使得它們很難被去除干凈。“對(duì)于這些頑固的碳—氟鍵，我們基本上無(wú)能為力。”馬薩諸塞州布蘭迪斯大學(xué)的Oleg Ozerov對(duì)《新科學(xué)家》表示：“想辦法破壞這些鍵是非常有意思的挑戰(zhàn)。”

　　2005年，Ozerov的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)可以利用強(qiáng)大的路易斯酸來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。路易斯酸中包含的正離子可以吸引碳—氟鍵上的氟負(fù)離子。但是，該反應(yīng)很難持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)樗岷苋菀着c其他化合物發(fā)生反應(yīng)而被很快耗盡。

　　如今，Ozerov和他的同事Christos Douvris發(fā)現(xiàn)了一種可以讓該反應(yīng)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的方法。通過(guò)他們的方法，一個(gè)路易斯酸分子最多可以拆散2700個(gè)碳—氟鍵。這意味著在室溫下，只要0.5毫克的路易斯酸就可以在24個(gè)小時(shí)內(nèi)將180毫克的碳氟化合物轉(zhuǎn)化成更安全的形式。

　　這種方法中所使用的路易斯酸是由加州大學(xué)的Christopher Reed領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的。路易斯酸中包括硅的一種活潑形式——有3個(gè)鍵并帶1個(gè)正電荷，不同于通常的4個(gè)鍵的硅。這種活潑的硅就像一個(gè)分子炸彈，可以很容易將碳—氟鍵分開。

　　另一個(gè)反應(yīng)物是三乙基硅烷，它在整個(gè)反應(yīng)中扮演維和部隊(duì)的角色，后來(lái)加入并負(fù)責(zé)馴服、整理反應(yīng)產(chǎn)生的活潑化合物的工作。

　　反應(yīng)的第一步就是活潑的硅分子“炸彈”使氟離子從碳—氟鍵上離開，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的硅原子與氟離子結(jié)合，剩下一個(gè)非常活潑的赤裸的碳離子。

　　碳離子隨后與三乙基硅烷中釋放出的氫離子中和，形成更安全的碳—?dú)滏I，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的活潑的硅分子，去進(jìn)攻更多的碳—氟鍵。

　　Ozerov認(rèn)為，反應(yīng)是個(gè)“下山”的過(guò)程，只需使用極少的能量，而且，最終產(chǎn)物對(duì)大氣污染的影響也非常有限。

　　Perutz雖然沒(méi)有參與此項(xiàng)研究，但他對(duì)這種新方法印象深刻，他說(shuō)：“我不得不說(shuō)，這是一個(gè)跨越式的改變，這種方法使反應(yīng)效率大大提高，在此之前這是很難想象的。”但與此同時(shí)，他指出，該方法在千克級(jí)的尺度上還未經(jīng)試驗(yàn)，而這是投入工業(yè)化實(shí)踐之前的必須一步。

　　“不論是對(duì)于化學(xué)原理的進(jìn)步還是化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，這都是化學(xué)界一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。”英國(guó)圣安德魯大學(xué)研究碳氟化合物的專家David O′Hagan對(duì)《新科學(xué)家》表示：“通過(guò)這種方法能夠有選擇性地、高效地去除氟，這是一種意想不到的、有意思的進(jìn)步，具有顯著的重要性。”

　　其他一些被提議的用來(lái)中和碳氟化合物的方法，主要依靠收集、貯存化合物，而并非將其轉(zhuǎn)化成更安全的形式。“碳氟化合物可以被有效地永久貯藏起來(lái)。”O(jiān)zerov說(shuō)：“如果經(jīng)濟(jì)上可行，相對(duì)于貯藏的方法而言，還是將碳氟化合物通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化的方法來(lái)去除更好一些。”