◎ 科技日報記者 吳純新 通訊員 吳江龍 實習生 朱永成
7月14日，記者從武漢大學獲悉，該校高等研究院、化學與分子科學學院雷愛文教授團隊首創程式化交流電合成新技術套用於銅催化碳氫鍵轉化反應，解決了電合成條件下過渡金屬催化劑容易在陰極析出失活而必須使用分離池的科學難題。相關研究成果日前在【科學】線上發表。
合成電化學新技術具備綠色、安全和低能耗等特性，可用於解決當前基於化石能源驅動的現行生產力產生的環境汙染、安全生產風險和高能耗問題。
雷愛文介紹，該研究首創開發了可編程波形交流電（pAC）合成技術，實作了銅催化的放氫氣氧化交叉偶聯反應。透過對交流電波形的電學參數（頻率、電流和占空比）進行程式編輯，可得到客製化交流電訊號。不同編輯模式的電訊號不僅促進電解條件下銅催化劑迴圈再生，且分別精準調控銅催化劑形成「銅結合碳自由基物種」和「碳-銅活性物種」。
此外，該團隊還開發了原位電子順磁共振波譜-交流電解聯用表征技術，首次觀測到不同交流電訊號動態調控銅催化物種活性的變化規律。
這項研究為一體式電解池條件下，金屬催化耦合電催化發展新型合成反應提供可行路徑。可編程波形交流電合成技術的出現，將為合成電化學新技術在綠色物質制造等更廣泛套用領域提供極大助力，為化學化工綠色化，智能化和高端化提供新動能。
文中圖片由武漢大學提供
