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霧霾已經(jīng)成為影響公眾健康的嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題，如何消除形成霧霾的源頭物質(zhì)對(duì)解決霧霾污染問(wèn)題非常重要。霧霾的形成物質(zhì)有很多種，其中含硫化合物(羰基硫、二硫化碳等)是重要的源頭之一。然而，羰基硫和二硫化碳等化合物具有很強(qiáng)的化學(xué)惰性，難以在室溫條件下進(jìn)行活化;因此，將該類化合物在室溫條件下轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的其他化合物(如二氧化碳等)，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)研究課題，也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
日前，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)材料科學(xué)與光電技術(shù)學(xué)院的黃輝教授與北京工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院于澍燕教授共同發(fā)現(xiàn)利用簡(jiǎn)單的含鈀金屬有機(jī)化合物，在水的輔助下，能夠在室溫條件下將羰基硫和二硫化碳完全活化為二氧化碳，并生成相關(guān)的金屬鈀簇合物;通過(guò)進(jìn)一步反應(yīng)，能夠?qū)⒔饘兮Z簇合物轉(zhuǎn)化為初始的含鈀金屬有機(jī)化合物，從而首次成功實(shí)現(xiàn)了霧霾源頭惰性化學(xué)物質(zhì)的室溫催化活化。研究者并且利用原位質(zhì)譜和同位素標(biāo)定等先進(jìn)手段，確定其反應(yīng)的中間體，并且結(jié)合密度泛函模擬計(jì)算，對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了的深入的研究。研究結(jié)果表明，鈀-鈀金屬雙鍵對(duì)活化惰性碳-硫雙重鍵具有重要的作用，能夠顯著降低活化位壘，從而實(shí)現(xiàn)碳-硫雙鍵的室溫活化。該研究工作對(duì)活化碳-雜原子強(qiáng)鍵和霧霾惰性源頭物質(zhì)具有重要的意義，長(zhǎng)遠(yuǎn)而言，能夠?yàn)橄F霾污染物質(zhì)奠定相關(guān)研究基礎(chǔ)。
該研究成果于2016年10月24日在線發(fā)表在著名化學(xué)期刊《自然.化學(xué)》上(Hydrolytic cleavage of both CS2 carbon–sulfur bonds by multinuclear Pd(II) complexes at room temperature, Nature Chemistry, 2016, doi:10.1038/nchem.2637)。該文章的第一作者蔣選峰博士在于澍燕教授和黃輝教授共同指導(dǎo)下完成了該項(xiàng)研究工作，該研究課題還與浙江大學(xué)潘遠(yuǎn)江教授(原位質(zhì)譜)、人民大學(xué)賴文珍副教授(密度泛函計(jì)算)、美國(guó)西北大學(xué)Tobin J. Marks教授(同位素標(biāo)定)開(kāi)展了密切合作。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金，北京市自然科學(xué)基金，中科院百人計(jì)劃、北京市高層次人才項(xiàng)目等項(xiàng)目以及北京同步輻射裝置的大力支持。
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