2004年，美國新墨西哥高地大學(xué)（NMHU）研究團隊（以下簡稱“NMHU團隊”）正在試圖研發(fā)一種物質(zhì)，該物質(zhì)可通過發(fā)光表明是否存在聯(lián)氨。聯(lián)氨是一種有毒、易燃、不穩(wěn)定的化合物，常用作火箭燃料。出乎意料的是，他們第一次嘗試的結(jié)果比預(yù)期結(jié)果好得多，其研發(fā)的物質(zhì)不僅能與聯(lián)氨起反應(yīng)，甚至還能中和聯(lián)氨。

總部位于美國喬治亞州瑪麗埃塔的聯(lián)氨中和解決公司（HNSI），其向市場銷售的名為“ZeenKleen”的最終產(chǎn)品，能夠為從航天局、軍方，到電力、塑料的一系列產(chǎn)業(yè)公司提供價格低廉和操作便捷的聯(lián)氨清理和處理服務(wù)。其實，在此之前，美國國家航空航天局（NASA）及其相關(guān)機構(gòu)已經(jīng)花費了十幾年時間，開展了大量的聯(lián)氨研究工作。

▲聯(lián)氨是一種有毒、易燃的化合物，用于小型空間飛行器的推進器和一些工業(yè)應(yīng)用中。有機化學(xué)家Rudy Martinez與美國新墨西哥高地大學(xué)的研究團隊基于與約翰遜航天中心簽訂的合作協(xié)議開展有關(guān)聯(lián)氨的合作。他認為α-酮戊二酸（AKGA）的分子構(gòu)型可以很好地識別是否存在聯(lián)氨，且AKGA能相對快速、安全地中和聯(lián)氨（圖片由Adam Redzikowski CC BY-SA 3.0提供）

自1997年與約翰遜航天中心簽訂合作協(xié)議以來，由Merritt Helvenston教授領(lǐng)導(dǎo)的NMHU團隊一直致力于聯(lián)氨吸收墊的優(yōu)化研究，該吸收墊最初是由約翰遜中心白沙試驗研究所研制推出的。目前，NMHU團隊又得到了化學(xué)家Rudy Martinez的支持；Rudy Martinez是美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的有機化學(xué)家，他新近在新墨西哥高地大學(xué)任教，也正是他提出了商業(yè)化產(chǎn)品的最終配方。

最終產(chǎn)品的主要原料為α-酮戊二酸（AKGA），它是新陳代謝必需的一種有機化合物，常用作膳食補充劑和傷口愈合劑。但Martinez對其分子構(gòu)型更感興趣，AKGA似乎能理想地與聯(lián)氨發(fā)生反應(yīng)。Martinez說：“我們想從AKGA分子的基本結(jié)構(gòu)入手，加以修改，使其能發(fā)光”。首先，NMHU團隊需要了解AKGA是如何與聯(lián)氨發(fā)生反應(yīng)的。“我們發(fā)現(xiàn)這一反應(yīng)需要吸收純聯(lián)氨，并在15min之內(nèi)中和99%的聯(lián)氨?！盡artinez說：“既然已經(jīng)有最好的聯(lián)氨中和器了，我們何必再這么費勁地研發(fā)聯(lián)氨檢測器呢？”Davis說：“聯(lián)氨化合物確實是完美的推進劑，但也有很多操作限制”；他指出，聯(lián)氨化合物為有毒物質(zhì)，其處理過程復(fù)雜、成本高昂。

自20世紀60年代雙子座計劃實施以來，NASA一直在使用聯(lián)氨及其衍生物，主要將其用在調(diào)整空間飛行器路線或方向的小型推進器中。聯(lián)氨是一種單元燃料，與催化劑接觸時會燃燒，不需要點火系統(tǒng)，也不需通過氧化反應(yīng)來驅(qū)動推進器?？夏岬虾教熘行氖荖ASA為發(fā)射前的空間飛行器注入燃料的場所，那兒的聯(lián)氨用量比航天局任何其他中心提供的聯(lián)氨量都要多；在那兒，每年產(chǎn)生的聯(lián)氨廢料約為15000gal?！耙豁椚蝿?wù)結(jié)束之后，往往會剩余一些廢物燃料，這些燃料可以被稀釋處理掉”，Davis說?！暗俏覀儫o法再將其用于飛行任務(wù)中了，我們不得不把這些廢物燃料扔棄。”但是，對于濃度低于百萬分之一仍然能對人類產(chǎn)生毒害的物質(zhì)來說，處理這種廢物燃料是一個復(fù)雜的過程。

Davis對AKGA很感興趣，從安全性和經(jīng)濟角度來看，他認為AKGA在聯(lián)氨清理方面具有廣闊的前景。因此，他請求肯尼迪航天中心聯(lián)系白沙研究所，于2008年在白沙研究所開展了系列試驗。其研究結(jié)論是：AKGA能有效中和聯(lián)氨及其衍生物——甲基聯(lián)氨（MMH），后者也常用作推進劑。研究人員通過試驗確認：當(dāng)AKGA與聯(lián)氨或甲基聯(lián)氨結(jié)合時，能分別生成水和一種被稱為噠嗪羧酸（PCA或mPCA）的物質(zhì)。這些副產(chǎn)品相對無害且性能穩(wěn)定，同時，產(chǎn)生這些副產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)過程是不可逆的。

在白沙研究所的系列工作之后，肯尼迪航天中心又資助其相關(guān)合作公司及中佛羅里達大學(xué)（UCF）開展了一系列實驗，以確定通過AKGA中和聯(lián)氨及甲基聯(lián)氨（MMH）的有效性及其理想處理工藝。這些試驗也旨在確認：最后生成的PCA和mPCA是否會對健康或環(huán)境造成任何可能的影響；如果采用適當(dāng)?shù)姆绞綄⑦@些物質(zhì)倒入排水溝，是否會對污水處理產(chǎn)生負面影響。這項工作引起了空軍軍方的注意，軍方在F-16戰(zhàn)斗機的應(yīng)急動力裝置中使用了聯(lián)氨。卡納維拉爾角空軍基地的污水處理廠與肯尼迪航天中心和UCF的研究人員一起，聯(lián)合評估了通過污水管道系統(tǒng)處理PCA和mPCA可能產(chǎn)生的影響。

▲火星大氣與揮發(fā)物演化（MAVEN）推進系統(tǒng)的動力由450 gal的聯(lián)氨罐提供。聯(lián)氨及其衍生物雖然具有危害性，但它們是不需要進行點火或氧化的高效燃料，因此，其常用于大型空間飛行器的二次推進器和探測器及衛(wèi)星的一次推進器中（圖片由洛克希德·馬丁公司提供）

肯尼迪航天中心進行這些試驗并在污水管道系統(tǒng)建立處理聯(lián)氨的過程后，空軍基地咨詢了國家及地方環(huán)境機構(gòu)，并在2015年獲得批準，允許在航天中心使用AKGA處理聯(lián)氨，并可將最終產(chǎn)物排入下水道。Davis期望NASA修訂其相關(guān)規(guī)章制度及程序要求，以使AKGA成為聯(lián)氨處理的標準產(chǎn)品?！拔覀儾恍枰M勁將聯(lián)氨稀釋一百倍，然后將其運輸?shù)接泻U物焚化爐，而只需直接將其倒進當(dāng)?shù)叵滤赖乃劾锞涂梢粤恕?，他說：“我們通過這種方式減少了有害廢物來源，也無需付費運輸有毒廢物。”不但最終產(chǎn)物是安全無害的，而且PCA也可作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑，大有市場；Martinez及其同事正打算探索這一產(chǎn)品的商業(yè)發(fā)展之路。NASA的試驗也為其他聯(lián)邦機構(gòu)改變其程序開辟了道路，空軍也正在申請使用AKGA來處理相關(guān)廢物。

肯尼迪航天中心和白沙研究所得出的良好試驗結(jié)果證明了該產(chǎn)品商業(yè)化的可行性。2013年，新墨西哥高地大學(xué)授權(quán)Millennium Enterprises開發(fā)這一產(chǎn)品，公司以ZeenKleen的名義創(chuàng)立了HNSI公司，并以各種形式銷售該產(chǎn)品。Martinez擔(dān)任該公司的化學(xué)業(yè)務(wù)總監(jiān)。HNSI公司發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品擁有遠遠超過其在NASA和軍事上應(yīng)用的巨大市場。

當(dāng)Martinez開始開展與聯(lián)氨相關(guān)的處理工作時，他說：“據(jù)我所知，NASA是唯一一個使用聯(lián)氨的機構(gòu)?！笔聦嵣希凹词乖贜ASA仍發(fā)射航天飛機的時候，他們對聯(lián)氨的使用量也僅占聯(lián)氨年生產(chǎn)量的5%?！边@一產(chǎn)品廣泛用于制造塑料制品、殺蟲劑和藥物，而且也是電力產(chǎn)業(yè)必不可少的原料，因為聯(lián)氨可用于防止電廠鍋爐腐蝕。Martinez指出，目前為止，HNSI公司已簽約10家核電站客戶了，這些客戶通常在溶液中添加1%~3%的聯(lián)氨。若發(fā)生高濃度聯(lián)氨泄露，標準的工業(yè)處理方法是通過加水將聯(lián)氨溶液稀釋到3%左右，然后使用漂白劑中和經(jīng)稀釋的聯(lián)氨溶液。這種處理方法會產(chǎn)生一種反應(yīng)，使泄漏處的溫度顯著升高，并產(chǎn)生一種有害物質(zhì)?！拔覀兊奶幚矸绞奖仁褂闷讋┲泻吐?lián)氨的方法安全得多”，Martinez說道?！笆褂梦夜鞠到y(tǒng)產(chǎn)品對一片區(qū)域進行處理，經(jīng)過一段時間后，聯(lián)氨就會消失，轉(zhuǎn)而會生成可排放到下水道中的安全物質(zhì)?！?/p>

HNSI公司銷售的ZeenKleen產(chǎn)品呈液體和粉末狀，也做成薄板和薄墊的形式。Martinez表示，公司正著眼進軍塑料制品及藥物行業(yè)，盡管他知道改變危險化學(xué)品的處理方式要付出怎樣的努力。他說，“盡管這些都是棘手的問題，但我相信口碑營銷的力量。”他指出，公司產(chǎn)品良好的公眾印象，以及HNSI公司的成立和軍方對其產(chǎn)品的支持，其實，這些很大程度上是NASA大量試驗的結(jié)果?！癗ASA是很完美的合作伙伴”，Martinez說：“他們開展大量試驗，給予了人們信心?！?/p>