◎ 科技日报记者 吴纯新 通讯员 吴江龙 实习生 朱永成
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。
合成电化学新技术具备绿色、安全和低能耗等特性，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，该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」。
此外，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。
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。
文中图片由武汉大学提供
