近日，徐大勇教授团队在国际顶级期刊Water Research上发表题为“Unveiling the Directional Dynamics: Hydrated Electron Driven Defluorination in PFOA? and PFOS? through ab Initio Molecular Dynamics and Quantum Chemistry”的重要成果。相关工作由硕士研究生代晨澄、李凯鑫等人完成，通讯作者是徐大勇教授和洪冉博士，我校为唯一完成单位。
水合电子的强大还原能力在降解全氟烷基化合物等持久性污染物方面具有重要作用，但其分子机制有待进一步阐明。团队结合从头算分子动力学模拟与量子化学计算，首次揭示了水合电子三维攻击方向对C-F键解离效率的决定性影响。通过构建全氟辛酸分子动态模型，他们发现：（1）当水合电子沿羧酸基团轴向攻击时，可有效突破分子轨道屏蔽效应，促使LUMO轨道局域电子密度提升，显著降低C-F键解离能垒；（2）侧链攻击路径因分子轨道屏蔽效应导致反应活性降低。以此为基�。徊�提出了胶束限域增效策略，并通过构建十二烷基硫酸钠/聚氧乙烯复合胶束体系，使全氟烷基化合物维持未溶剂化阴离子态，成功降低激发能，显著提升激发态反应概率。
上述污染物降解的电子层面机制认识为智能响应型水处理技术的发展奠定了理论基础。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425003999
（文：刘亚子、蒯龙；图：环境化学团队；审核：章兵）