科學(xué)家發(fā)明光驅(qū)動(dòng)有機(jī)反應(yīng)金屬催化劑
2015年03月16日 8:52 4070次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)科學(xué)報(bào) 分類： 新技術(shù)
傳統(tǒng)的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)路徑是基于半導(dǎo)體的光催化技術(shù)，但半導(dǎo)體材料對(duì)于很多有機(jī)反應(yīng)并不具有高催化活性及選擇性。針對(duì)該瓶頸問(wèn)題，材料化學(xué)家們提出，通過(guò)結(jié)合金屬的催化活性和光學(xué)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)有機(jī)催化反應(yīng)，希望替代傳統(tǒng)的熱催化方法。
研究人員設(shè)計(jì)了一類尺寸為50納米且具有內(nèi)凹型結(jié)構(gòu)的金屬鈀納米材料，通過(guò)降低結(jié)構(gòu)對(duì)稱性和增大顆粒尺寸，使其能夠在可見(jiàn)光寬譜范圍內(nèi)吸光，吸光后的光熱效應(yīng)足以為有機(jī)加氫反應(yīng)提供熱源?；谠撛O(shè)計(jì)，他們開(kāi)發(fā)出的金屬鈀納米材料在室溫光照下即可有效驅(qū)動(dòng)有機(jī)加氫反應(yīng)，而傳統(tǒng)熱催化技術(shù)需要將反應(yīng)加熱至70攝氏度以上才能實(shí)現(xiàn)完全化學(xué)轉(zhuǎn)化。
熊宇杰表示，迄今為止，基于金屬材料的光驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)還是一個(gè)新興研究方向，業(yè)界對(duì)于其過(guò)程中金屬材料扮演的角色還不太清楚。該進(jìn)展不但為利用太陽(yáng)能替代熱源驅(qū)動(dòng)有機(jī)催化反應(yīng)提供了可能，也對(duì)相關(guān)催化材料的科學(xué)設(shè)計(jì)具有重要推動(dòng)作用，未來(lái)有望應(yīng)用于重要化學(xué)品的光合成。(楊保國(guó))
責(zé)任編輯：趙天寧
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