​購買百草枯巴拉刈实验可在小水滴中超快降解

購買百草枯巴拉刈实验可在小水滴中超快降解

百草枯是一類快速滅生性除草劑，曾是一款廣泛應用於田間地頭的「除草神器」，卻對人畜毒性強、無特效解毒劑、難以降解等特性被稱為「逝世之水」，目前已在我國全面禁售。但是，因其功用高效、價格低廉，近年來仍有不法商家將其冠以不同的商品名偷偷售賣，致死率極高的百草枯服毒、投毒事件仍在新聞報道中頻出。

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從中毒機製來看，百草枯、敵草快等歸於紫精類化合物。紫精是一類具有1,1'-二取代4,4'-聯吡啶鹽的化學結構的有毒化合物，在自然界中非常安穩，在水體中的半衰期為23周，而在土壤中則高達6年。如果釋放到環境中，將對周圍的哺乳動物形成潛在的健康危險。尤其是紫精進入人體後，能經過一系列電子傳遞反響，生成大量具有高氧化才能的活性氧物種，形成人體臟器的快速氧化，導致多器官損害乃至功用衰竭，直至逝世。

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日前，南開大學研究員張新星團隊開發了一種在自然環境中快速、廉價、便利的降解紫精類化合物的新方法，他們經過把紫精類化合物的水溶液噴霧成微米級大小的小水滴，並結合原位質譜檢測手段發現，紫精類化合物在微液滴中可發生自發降解現象。這一成果為有毒有害物質的生態環境汙染管理提供了新思路，相關論文宣布在了《美國化學會誌》（J. Am. Chem. Soc.）上，南開大學博士研究生宮矗為論文榜首作者，南開大學為論文僅有通訊單位。

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近年來，已有不少學者提醒許多原本在液相中難以進行的化學反響，在經過載氣噴霧或者超聲霧化發生的微米級小液滴中（如加濕器發生的水霧）能夠完成自發反響，反響速度乃至能夠被加快到原本的一百萬倍。且液滴的尺度越小，這些現象越顯著。張新星團隊經過研究發現，在微液滴反響系統中，只需要幾十微秒，紫精即可完成自發降解的超快動力學。這種自發降解現象，首先是經過微液滴表面自發生成的電子還原正二價的紫精類化合物，生成了相對不安穩的紫精正離子自由基。以此為基礎，隨後經過Beta消除反響和霍夫曼消除反響進一步分解。質譜為上述反響機理觸及的自由基和中間產物提供了有力的支撐（如圖）。自由電子被紫精捕獲，也為微液滴表面自發存在自由電子和羥基自由基這一世界最前沿的爭議領域提供了有力證據。