小水滴可自發(fā)超快降解百草枯

百草枯是一類快速滅生性除草劑，曾是一款廣泛應(yīng)用于田間地頭的“除草神器”，卻因?qū)θ诵蠖拘詮?qiáng)、無(wú)特效解毒劑、難以降解等特性被稱為“死亡之水”，目前已在我國(guó)全面禁售。然而，因其性能高效、價(jià)格低廉，近年來(lái)仍有不法商家將其冠以不同的商品名偷偷售賣，于是，致死率極高的百草枯服毒、投毒事件時(shí)有發(fā)生。

日前，南開(kāi)大學(xué)張新星研究員團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種在自然環(huán)境中快速、廉價(jià)、方便地降解紫精類化合物的新方法。他們通過(guò)把紫精類化合物的水溶液噴霧成微米級(jí)大小的小水滴，并結(jié)合原位質(zhì)譜檢測(cè)手段發(fā)現(xiàn)，紫精類化合物在微液滴中可產(chǎn)生自發(fā)降解現(xiàn)象。該成果為有毒有害物質(zhì)的生態(tài)環(huán)境污染治理提供了新思路，相關(guān)論文發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上。

“從中毒機(jī)制來(lái)看，百草枯、敵草快等屬于紫精類化合物?！闭撐牡谝蛔髡吣祥_(kāi)大學(xué)博士研究生宮矗介紹，在自然界中非常穩(wěn)定，在水體中的半衰期為23周，而在土壤中則高達(dá)6年。如果釋放到環(huán)境中，將對(duì)周圍的哺乳動(dòng)物造成潛在的健康危險(xiǎn)。尤其是紫精進(jìn)入人體后，能通過(guò)一系列電子傳遞反應(yīng)，生成大量具有高氧化能力的活性氧物種，造成人體臟器的快速氧化，導(dǎo)致多器官損害甚至功能衰竭，直至死亡。

近年來(lái)，已有不少學(xué)者揭示很多原本在液相中難以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，在通過(guò)載氣噴霧或者超聲霧化產(chǎn)生的微米級(jí)小液滴中（如加濕器產(chǎn)生的水霧）可以實(shí)現(xiàn)自發(fā)反應(yīng)，反應(yīng)速度甚至可以被加速到原本的一百萬(wàn)倍。

“而且液滴的尺寸越小，這些現(xiàn)象越明顯?！蹦祥_(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員張新星介紹，他們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在微液滴反應(yīng)體系中，只需要幾十微秒，紫精即可實(shí)現(xiàn)自發(fā)降解的超快動(dòng)力學(xué)。

據(jù)介紹，這種自發(fā)降解現(xiàn)象，首先是通過(guò)微液滴表面自發(fā)生成的電子還原正二價(jià)的紫精類化合物，生成了相對(duì)不穩(wěn)定的紫精正離子自由基。以此為基礎(chǔ)，隨后通過(guò)Beta消除反應(yīng)和霍夫曼消除反應(yīng)進(jìn)一步分解。

張新星表示，質(zhì)譜為上述反應(yīng)機(jī)理涉及的自由基和中間產(chǎn)物提供了有力的支持。自由電子被紫精捕獲，也為微液滴表面自發(fā)存在自由電子和羥基自由基這一國(guó)際最前沿的爭(zhēng)議領(lǐng)域提供了有力證據(jù)。

（摘自《科技日?qǐng)?bào)》3.6）

2412500511281