新催化剂可以使用99%的光供电化学反应

香港科学技术大学(HKUST)的化学家团队在绿色化学领域取得了重大突破。他们开发了一种新型的光催化剂(使用称为量子点的微小颗粒),该粒子只能使用当前方法所需的1%的光能来驱动复杂的化学反应。这项成就[…]新的催化剂可能会在Knowridge Science报告中首先使用99%的光来供电化学反应。

来源:Knowridge科学报告
信用:达勒。

香港科学技术大学(HKUST)的化学家团队在绿色化学领域取得了重大突破。

他们已经开发了一种新型的光催化剂(使用称为量子点的微小颗粒)可以使用当前方法所需的1%的轻能来驱动复杂的化学反应。

这项成就可以通过使工艺更清洁,更快且能节能来改变制造多少化学产品,从药物到材料。

光催化是一种用于触发化学反应的光的过程。长期以来,科学家一直有兴趣使用光线(尤其是可见光)作为有机化学的环保能源。

是纳米级半导体颗粒的量子点,在这种工作中显示出很大的潜力。但是到目前为止,他们落后于传统的小分子光催化剂,因为科学家还没有完全了解如何控制其行为。

由化学系Lu Haipeng教授领导的HKUST团队通过使用由硫化镉和硫化锌/锌(CDS/ZNS)制成的特殊设计的量子点(MNGANESE离子(MN²⁺))解决了这个问题。

这些量子点吸收可见光并产生所谓的“热电子” - 高能颗粒,有助于驱动强大的化学反应。

使这个新系统如此特别的是它如何创建这些热电子。研究人员使用了一个称为两光旋转旋转螺旋螺旋钻机制的过程,该过程允许量子点在轻度条件下非常有效地产生热电子。

这很重要,因为它避免了对这种反应通常需要的高功率激光或极端环境的需求。

由于这一过程,新催化剂可以执行具有挑战性的化学反应,例如破坏强碳氯,碳 - 溴,碳 - 碘,甚至碳碳和氮硫键。

研究人员