التيفلون: يقوم الكيميائيون بتفكيك الروابط الضارة

هذه القوة الكبيرة لرابطة الكربون والفلور، والتي تجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات، تؤدي أيضًا إلى تأثيرات متعددة على إنشاء غازات دفيئة طويلة الأمد في الطبيعة

نحن جميعًا نحب الطريقة التي تنزلق بها عجة الإفطار من المقلاة المنزلية غير اللاصقة دون ترك قطع البيض المزعجة في المقلاة. وفي الواقع، فإن الرابطة بين الكربون والفلور، التي تعتمد عليها جميع أدوات الطبخ التيفلون، مفيدة جدًا لدرجة أننا نستخدمها أيضًا في الملابس، ومواد التشحيم، والثلاجات، وأدوية التخدير، وأشباه الموصلات، وحتى بدائل الدم.

ومع ذلك، فإن هذه القوة الكبيرة لرابطة الكربون والفلور بالتحديد، والتي تجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات، تؤدي أيضًا إلى تأثيرات متعددة على إنشاء غازات دفيئة طويلة الأمد في الطبيعة.

في دراسة رائدة نشرت في مجلة Science المرموقة، أفاد باحثون من جامعة برانديز في الولايات المتحدة الأمريكية أنهم حددوا محفزًا قادرًا على كسر رابطة الكربون والفلور بشكل فعال وتحويلها إلى رابطة كربون وهيدروجين، وبالتالي تصبح صديقة للبيئة.

مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) أو الفريونات هي مواد ضارة بطبقة الأوزون. تسبب مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) والمركبات الكربونية الفلورية المشبعة (PFCs) قلقًا عامًا لأنها تعتبر غازات دفيئة فائقة ذات قدرة أكبر على الإضرار بالبيئة من خلال احتجاز الإشعاع الشمسي والبقاء في الغلاف الجوي دون احتمال تدميرها.

"من الصعب جدًا تحويل رابطة الكربون والفلور إلى أنواع روابط أخرى في ظل الظروف العادية لأنها خاملة وغير نشطة؛ يقول الكيميائي المؤلف الرئيسي أوليغ أوزيروف: "هذا تحدي خطير للكيميائيين". "لكننا وجدنا طريقة لأخذ رابطة الكربون والفلور التي لا يمكنك فعل الكثير بها، وكسرها وتحويلها بشكل نظيف إلى شيء آخر في درجة حرارة الغرفة."

من خلال الدعم البحثي من وزارة الطاقة، اكتشفت مؤسسة سلون ومؤسسة أوزيروف للأبحاث عملية تحفيزية جديدة لعائلة مركبات الكاربوران-سيليليوم التي تتسبب في تفاعل الروابط الممثلة بصيغة مركبات الكربون الهيدروفلورية في درجة حرارة الغرفة، وتحويل الكربون إلى الفلور. الروابط إلى روابط الكربون والهيدروجين. يؤدي محفز السيليليوم المهمة الأساسية المتمثلة في كسر رابطة الكربون والفلور عن طريق فصل أيون الفلور من مركب الفلوروكربون وربطه بذرة السيليكون. المنتج النهائي عبارة عن مركب يحتوي على رابطة السيليكون والفلور التي لم تعد تشكل خطراً كغازات دفيئة.

يمكن أن تؤدي هذه النتائج، في النهاية، إلى تفاعلات واسعة النطاق يمكنها تحويل الملوثات البيئية التي تحتوي على روابط الكربون والفلور إلى منتجات يمكن إعادة تدويرها أو تدميرها دون الحاجة إلى معدات خاصة. وقال أوزيروف: "إن تحويل مركبات الكربون الكلورية فلورية لا يزال يمثل تحديًا، وتهدف جهودنا البحثية إلى تصميم محفزات أكثر نشاطًا يمكنها تنشيط هذه المواد".

بيان صحفي من الجامعة