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发布日期：2024-07-27 作者：开博
7月14日，记者从武汉年夜学得悉，该校高档研究院、化学与份子科学学院雷爱文传授团队初创法式化交换电合成新手艺利用在铜催化碳氢键转化反映，解决了电合成前提下过渡金属催化剂轻易在阴极析出掉活而必需利用分手池的科学困难。相干研究功效日前在《科学》在线颁发。
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合成电化学新手艺是国际纯洁与利用化学结合会（IUPAC）评定的2023年度化学范畴十年夜新兴手艺之一。由于其具有绿色、平安和低能耗特征，可用在解决当前基在化石能源驱动的现行出产力发生的情况污染、平安出产风险和高能耗问题。
雷爱文介绍，这类新兴合成手艺首要以直流电（DC）作为驱动力，经由过程调理电流或电压节制化学反映进程。交换电（AC）具有极性反转和周期性波动特点，且具有如波形、频率、占空比等更多可调理电学参数的优势，为实现精准物资制造供给“无穷潜力”。
但是，更多维度的电学参数引入电化学合成反映中会致使可优化的反映前提呈指数级增添，极年夜增添了研究难度。是以，迄今为止交换电合成手艺依然处在萌芽阶段，唯一数例简单利用研究见诸报导。
雷爱文团队耕作绿色合成化学跨越15年，该项研究初创开辟了可编程波形交换电（pAC）合成手艺，实现了铜催化的放氢气氧化交叉偶联反映。经由过程对交换电波形的电学参数（频率、电流和占空比）进行法式编纂，可获得定制化交换电旌旗灯号。
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分歧编纂模式的电旌旗灯号不但增进电解前提下铜催化剂轮回再生，且别离精准调控铜催化剂构成“铜连系碳自由基物种”和“碳-铜活性物种”。
开博体育别的，该团队还开辟了原位电子顺磁共振波谱-交换电解联用表征手艺，初次不雅测到分歧交换电旌旗灯号动态调控铜催化物种活性的转变纪律。基在可编程交换电合成手艺，团队成功实现铜催化活化烷烃直接碳氢键氧化偶联反映和氧化双官能团化反映，这两类反映在传统氧化剂前提和直流电氧化前提下均表示出较差的反映性。
这项研究为一体式电解池前提下，金属催化耦合电催化成长新型合成反映供给可行路径。可编程波形交换电合成手艺的呈现，将为合成电化学新手艺在绿色物资制造等更普遍利用范畴供给极年夜助力，为化学化工绿色化、智能化和高端化供给新动能。
（武汉年夜学供图）
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