Os derivados de fluoroareno (FA) estão recebendo cada vez mais atenção devido às suas amplas aplicações na síntese de produtos farmacêuticos, agroquímicos e compostos orgânicos com funções especiais. No entanto, como consequência das suas amplas aplicações, os FAs descarregados nas águas residuais industriais causam grave poluição ambiental.



A toxicidade, persistência e bioacumulação dos AG representam riscos consideráveis ​​para os ecossistemas e para a saúde humana. Por exemplo, como um FA típico, o 4-fluorofenol (4-FP) é reconhecido como cancerígeno no registo de efeitos tóxicos de substâncias químicas.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Can Li do Instituto de Física Química de Dalian, Academia Chinesa de Ciências, relatou um processo síncrono de desfluoração-oxidação para degradação eficiente de FAs com fotoeletrocatálise (PEC). A abordagem foi acoplada à desfluoração por fotólise com processos de oxidação iniciados por •OH.

Os resultados foram publicados no Chinese Journal of Catalysis

Existem dois desafios fundamentais que precisam ser enfrentados em relação à degradação dos AFs. Primeiro, a clivagem das ligações C‒F, que é crítica para evitar a formação de subprodutos fluorados tóxicos ou persistentes. Em segundo lugar, a oxidação completa de intermediários desfluorados, como derivados aromáticos ou alifáticos, que é essencial para permitir a remediação do ambiente aquático. Um processo eficiente para eliminação de ácidos graxos deve alcançar alta eficiência de desfluoração e alta atividade de oxidação.

Embora muitos esforços tenham sido feitos para desenvolver métodos de degradação para FAs, a clivagem das ligações C‒F usando oxidantes deficientes em elétrons sob condições oxidativas é ineficiente devido à alta eletronegatividade do flúor. Além disso, a aplicação do processo de desfluoração por redução é limitada devido ao alto custo e condições de reação rigorosas, como a exigência de catalisadores à base de metais nobres ou atmosfera inerte. Portanto, é urgente desenvolver tecnologias eficientes e ecológicas para a degradação completa dos AGs nas águas residuais em condições amenas.

Em seu estudo, os pesquisadores alcançaram tanto a desfluoração eficiente quanto a remoção de TOC (ambas acima de 99,9%) em condições amenas. O artigo deles descreve o sistema piloto de ampliação que eles projetaram para demonstrar o tratamento profundo dos FAs para aplicação prática.

Mais informações: Haibo Chi et al, Um processo síncrono de desfluoração-oxidação para mineralização eficiente de fluoroarenos com fotoeletrocatálise, Chinese Journal of Catalysis (2023). DOI:10.1016/S1872-2067(23)64559-0
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências