氯氟烃类物质概述

氯氟烃（CFCs）是氟利昂中一类含氯氟的烃类化合物，主要是三氯氟甲烷（CFC11）和二氯二氟甲烷（CFC 12），主要应用于家用电器产品、建筑隔热材料、管道保温材料、电器隔热材料、冷冻冷藏柜、橱柜、太阳能隔热容器、海绵、汽车配件、聚苯乙烯和聚乙烯挤出发泡板材片材等生产中的制冷剂、发泡剂。

科学研究发现CFCs具有极高的化学稳定性，在大气中的平均寿命达数百年，不易分解破坏，滞留在大气层中，其中大部分停留在对流层，小部分升入平流层。在对流层的氯氟烃分子很稳定，几乎不发生化学反应。但是，当它们上升到平流层后，会在强烈紫外线的作用下被分解上升到同温层，在紫外线作用下发生光分解，氯氟烃离解出氯原子，然后同臭氧发生连锁反应（氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基；一氧化氯基不稳定，很快又变回氯原子，氯原子又与臭氧反应生成氧气和一氧化氯基），不断破坏臭氧分子。其化学反应机理如下（以二氯二氟甲烷CFC12为例）：

CF2Cl →2 CF2Cl＋Cl 　（5-1）

自由基链反应：

Cl＋O3→Cl O＋O2 　（5-2）

Cl O＋ →O Cl＋O2 　（5-3）

臭氧在紫外线作用下：

O3→O2＋O 　（5-4）

总反应：O3＋O＝2O2 　（5-5）

如此周而复始，结果一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子，其破坏威力之大引起了科学界的普遍关注。因此，世界各国陆续涌现出了许多CFCs的替代品。在第一阶段，为了寻找这些产品的替代品，研究主要集中在含氯原子（HCFCs）的产品上。然而HCFC作为过渡性替代，最终还是要被淘汰的。《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定缔约国在2003年以前淘汰CFC11和CFC113的过渡性替代品HCFC141b，在第二阶段，主要研究不再含氯的产品氢氟碳化物（HFCs）上。因而作为CFC11和CFC113的最终替代品HFC245fa的研制被提到了日程之上。