7月14日，记者从武汉大学获悉，该校高等研究院、化学与分子科学学院雷爱文教授团队首创程序化交流电合成新技术应用于铜催化碳氢键转化反应，解决了电合成条件下过渡金属催化剂容易在阴极析出失活而必须使用分离池的科学难题。相关研究成果日前在《科学》在线发表。
合成电化学新技术是国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）评定的2023年度化学领域十大新兴技术之一。因为其具备绿色、安全和低能耗特性，可用于解决当前基于化石能源驱动的现行生产力产生的环境污染、安全生产风险和高能耗问题。
雷爱文介绍，这种新兴合成技术主要以直流电（DC）作为驱动力，通过调节电流或者电压控制化学反应过程。交流电（AC）具有极性反转和周期性波动特点，且具备如波形、频率、占空比等更多可调节电学参数的优势，为实现精准物质制造提供“无限潜力”。
然而，更多维度的电学参数引入电化学合成反应中会导致可优化的反应条件呈指数级增加，极大增加了研究难度。因此，迄今为止交流电合成技术仍然处于萌芽阶段，仅有数例简单应用研究见诸报道。
雷爱文团队耕耘绿色合成化学超过15年，该项研究首创开发了可编程波形交流电（pAC）合成技术，实现了铜催化的放氢气氧化交叉偶联反应。通过对交流电波形的电学参数（频率、电流和占空比）进行程序编辑，可得到定制化交流电信号。
不同编辑模式的电信号不仅促进电解条件下铜催化剂循环再生，且分别精准调控铜催化剂形成“铜结合碳自由基物种”和“碳-铜活性物种”。
另外，该团队还开发了原位电子顺磁共振波谱-交流电解联用表征技术，首次观测到不同交流电信号动态调控铜催化物种活性的变化规律。基于可编程交流电合成技术，团队成功实现铜催化活化烷烃直接碳氢键氧化偶联反应和氧化双官能团化反应，这两类反应在传统氧化剂条件和直流电氧化条件下均表现出较差的反应性。
这项研究为一体式电解池条件下，金属催化耦合电催化发展新型合成反应提供可行路径。可编程波形交流电合成技术的出现，将为合成电化学新技术在绿色物质制造等更广泛应用领域提供极大助力，为化学化工绿色化、智能化和高端化提供新动能。
（武汉大学供图）
“数据、模型和训练都是我们自己做的，我们将开放数据和模型，供每一位开发者免费使用。”12月15日，北京中科闻歌科技股份有 中新网北京12月19日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-医学》最新发表一篇论文称，研究人 科技日报北京12月18日电 （记者张佳欣）美国威斯康星大学麦迪逊分校工程师使用超音速冷喷涂技术，生产出一种新的核聚变“ 在庞大的维生素家族中，最为人所熟悉的恐怕就是维生素C了。 作为人体必需的维生素之一，维生素C因其具有的超强抗氧化 中新网伦敦1月2日电 (彭欣怡)当地1月2日，英国气象局发布数据指出，2023年是英国自1884年有气象记录以来第二热的一年，仅 近日，美国化学会旗下C&EN杂志公布了2023年最“炫”的分子榜单。尽管这些分子很小，但其能量却很大，有些甚至可能改 。本文链接：我国科研团队首创程序化交流电合成新技术http://www.sushuapos.com/show-11-8572-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 科学家构建土壤有机碳方面的全球图谱