在潜在的PFAS产品中的化学结合来自能量设备的热降解,DFT分析
Zachary Triumph1, Shubham Vyas1
1Department of Chemistry, Colorado School of Mines, 1012 14th Street, Golden, CO, 80401, USA.
这项研究表明,弹药的处置可能会产生新的和多基物质 (PFAS),包括基醇和基功能化PFAS,这些物质可能以前被忽视了. 需要进行分析工作,以在现实场景中证实这些发现.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 计算化学计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 和多基基物质 (PFAS) 是持久的环境污染物.
- 目前的弹药处置方法,如控制式爆炸和开放式燃烧,可能会产生独特的PFAS.
- 了解这些新型PFAS的形成途径和化学稳定性对于环境监测和整治至关重要.
研究的目的:
- 调查弹药处置过程中形成的潜在PFAS的稳定性和化学结合.
- 确定这些过程中可能产生的功能组和化合物类.
- 帮助分析确认由能量设备处置产生的PFAS.
主要方法:
- 使用密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 计算债券解离度 (BDE) 和激活能量.
- 化对C-O和C-N键强度的影响分析.
主要成果:
- 阿尔法素的存在显著加强了PFAS前体中的C-O键约4-18kcal/mol.
- 醇醇被确定为弹药处置的极有可能产物.
- 具有功能性的PFAS很可能是由于强烈的C-N键形成 (40-50 kcal/mol) 和NO2基的丰度,而功能性不太可能.
结论:
- 弹药处置可以产生以前未被识别的PFAS,包括醇醇和酸PFAS.
- -PFAS的稳定性表明它们可能会在环境中持续存在.
- 进一步的分析研究对于验证这些计算发现在实际的处置系统中至关重要.
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