研究发现作为环保制冷剂销售的氢氟烯烃同样会降解成有害的温室气体
站长云网新南威尔士大学的科学家发现，流行的新型制冷剂（HFO）分解后会产生微量的氟化物--一种具有极强全球变暖潜力的温室气体。这一发现是利用创新的大气模拟技术获得的，它要求人们重新审视这些化学物质对环境的影响。
新南威尔士大学的科学家们发现，作为环保制冷剂销售的氢氟烯烃会降解成有害的温室气体，从而引发了人们对其长期环境影响的担忧。科学家小组发现，一些最重要的新型制冷剂会部分分解为持久性温室气体污染物，其中包括已被国际禁用的化合物。
制冷剂是一种在液态和气态之间转换的化学品，在此过程中传递热量。它们广泛用于制冷以及室内供暖和制冷。此外，这些化学品还可用作气溶胶推进剂和阻燃剂，并用于生产发泡塑料。
氢氟烯烃（HFOs）在低层大气中反应迅速，已成为制冷剂的主要合成化学品，被认为是比其前身更环保的替代品。
众所周知，氢氟烯烃会分解成三氟乙醛等化学物质，但人们一直在讨论这种化合物是否会进一步分解成氟甲烷--它们用来替代的对环境破坏最大的氢氟碳化合物（HFC）。
《美国化学学会杂志》上发表了一篇由新南威尔士大学化学系克里斯托弗-汉森（ChristopherHansen）博士领导的论文，该论文证明了氢氟烯烃确实会分解成少量氟化物。这项新研究表明，我们需要更仔细地研究HFOs对环境的影响，并对其长期安全性提出疑问。
汉森博士说："我们目前还不完全了解氢氟烯烃对环境的影响。但是，与以前的例子（如氯氟化碳和含铅汽油）不同，我们正试图在对环境和人类健康造成不可逆转的潜在危害之前，弄清大规模排放的后果。我们正试图改变科学引入新产品的方式"。
臭氧层空洞是人类活动释放消耗臭氧层化学物质造成的，其中包括氯氟化碳（CFCs）--一些最早用作制冷剂和气雾罐的合成化学物质。
得益于《蒙特利尔议定书》，国际社会开始逐步淘汰氟氯化碳，并从上世纪90年代中期开始在全球范围内使用氢氟碳化合物（HFCs）取代氟氯化碳。
虽然氢氟碳化合物不会造成臭氧层破坏，但它们却是强效温室气体。"汉森博士说："最后，科学家们发现，今天排放的1千克氟仿--一种曾经常用的HFC--对下个世纪地球表面升温的影响相当于14000多千克二氧化碳。
在认识到氢氟碳化物极易导致温室效应变暖之后，2016年开始在全球范围内逐步淘汰氢氟碳化物。
氢氟烯烃在大气中的寿命较短，现已成为主要的合成替代品，并作为制冷剂、泡沫发泡剂（如绝缘泡沫中使用的发泡剂）和气溶胶推进剂迅速扩散。
虽然科学家们知道一些有关氢氟烯烃分解化学途径的信息，但关于它们是否真的会分解成一些最不环保的氢氟碳化合物，却一直存在争论。
氢氟烯烃由化学单元组成，比以前的同类物质更具活性，因此它们不会上升到大气层上层，也不会成为长效温室气体。
汉森说："但是，作为化学家，我们观察这些分子的结构，并开始尝试想象它们会变成什么。因此，我们不能只是说，哦，这东西只有两周的寿命，它不可能是温室气体，我们必须看看它变成了什么。大多数化学家都会研究这些结构他们可以得出实际生成氢氟碳化合物的反应。"
但是，要确认HFO是否会以低产率分解成HFCs，需要进行困难的实验，而大多数现有技术和仪器都缺乏这样做的灵敏度和特异性。汉森和他的团队使用了多种技术，包括为这项研究专门发明的两种技术，来测量和评估大气中预期压力范围内的化学反应。
"我们使用了多种光谱技术来观察反应。我们还在不同的压力下制造了一种混合气体，以模拟受到微量氢氟烯烃直接分解产物污染的大气环境。"汉森说："然后，我们用激光模拟来自太阳的光子来驱动反应。"
我们知道，氢氟烯烃分解为三氟乙醛等氟化羰基化合物的产率可达或超过100%。这意味着所有的HFO分子都会变成第一种产物，而且对于某些HFO来说，每分解一个HFO分子，就可能得到两分子该产物。这项研究显示，在光的作用下，反应的下一步会从三氟乙醛的分解中产生少量氟仿。氟甲烷是全球变暖潜力最大的氢氟碳化合物。
汉森说："我们已经全面证明，一些最重要的氢氟烯烃确实会分解成氢氟碳化合物，并为模拟和预测大规模排放的后果提供了第一批确凿的科学数据。虽然反应只产生少量的氟甲烷，但这种化学物质可以在大气中存在长达200年之久，其全球升温潜能值是CO2的14000多倍，少量的产生仍然可以产生重大影响。"
许多大气危机让我们措手不及。"想想含铅汽油、20世纪的致命烟雾事件、臭氧洞危机，但这并不是因为我们的模型不够好，而是因为模型中缺少重要的化学成分，"他说。
现在，这项研究解决了一个长期存在的争议，并在政策制定者可能需要对新出现的环境危机做出反应之前，为模拟和预测大规模排放氢氟烯烃的影响提供了所需的确凿的科学数据。
新南威尔士大学的气候建模小组以及世界各地的科学家现在已经准备好将这些数据输入模型，以帮助计算继续使用氢氟烯烃对环境的影响。
尽管问题依然存在，但这篇论文提供了重要的证据，为下一步解决我们排放到大气中的化学物质对环境的影响提供了依据。团队正在计划进一步开展新的实验工作。汉森说："在这篇论文中，我们用单一波长进行了实验，也就是目前指导监管机构、行业和政府的研究中所使用的波长。"我们计划使用其他波长的光来研究这种化学反应，因为在其他波长的光下，产率可能会更高或更低。"
编译自/ScitechDaily
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