经济、高效的催化剂“电影”小说

化学过程,以前几乎不可能已经使用一个革命性的催化方法可行。在创建的过程波恩大学是环保的,不需要稀有或昂贵的金属。研究人员用一种高速电影捕捉精确的催化的进展。

团队利用专门的激光可以呈现可见的过程,最后只有几十亿分之一秒,使用调查结果进一步优化催化剂。研究结果发表在《应用化学》国际版。

以打高尔夫球为例。高尔夫球必须遍历一个简短的斜率在课程进入洞。它必须足够坚定地这样做。如果没有,它将回滚向打它,而不是克服障碍的人。

许多化学过程都必须达到能量阈值才能继续。然而,当使用催化剂时,这个阈值-称为活化能降低。

一些反应甚至只有通过催化剂的使用。

安德烈亚斯Gansauer博士,教授,凯库勒研究所有机化学和生物化学,波恩大学

钛代替贵金属

大学的Andreas Gansauer博士是位于出生凯库勒研究所有机化学和生物化学研究方法,使碳化合物容易多年的制造。选择这样做的方法通常涉及到催化剂的使用。然而,这些“反应加速器”的罕见和昂贵的金属铂,钯,或铱。

Gansauer补充道,“我们通常用钛化合物。这是因为钛是地壳中含量最丰富的元素,也完全无毒。”

另一方面,种钛催化剂加速化学过程经常需要一个伙伴。这通常是一个金属。它刺激的催化剂,是消费过程中(不像后者),并生成副产品作为废品。

这是昂贵的和不是很可持续。然而,已经有一段时间试图以不同的方式实现这一目标激活:通过辐射与光催化剂。我们已经实现了这一想法。与此同时,我们拍摄的,从某种意义上说,在激活期间所发生的过程和催化作用。

彼得Vohringer博士,教授,克劳修斯物理和理论化学研究所,波恩大学

激光创建“雷雨”

研究者的“高速摄影机”是一个分光计,这是一个复杂的设备,可用于确定哪些分子出现在一个给定的瞬间。2020欧洲杯下注官网一个flash也需要这个操作。

研究人员通过使用激光,交替打开和关闭。每一个耀眼的时刻持续只有几百飞秒(飞秒1000000000秒的1000000)。因此,催化过程分为一系列不同的图像。

不是每个分子本身容易拍摄。

”因此,我们不得不做出一些修改我们通常用钛催化剂,”Gansauer表示。

这项研究的结果表明,化合物可以通过光和刺激可以促进一个特定类型的氧化还原反应。电子从一个反应物转移到另一个在氧化还原反应。

Gansauer进一步指出,“这个过程是通过激活催化剂。例如,这让我们产生的化合物作为许多重要原料药物。欧洲杯足球竞彩”

贪婪的电子

“高速电影”捕获的光激活每一个细节。

电子像罗盘针指向某个方向。这个旋转变化由于辐照。

乔纳斯·施密特,博士后学生,波恩大学

在比喻的意义上,这使得钛复杂的“贪婪”得到一个电子。当它发生时,氧化还原反应的开始。

Vohringer补充说,“由于我们获得的见解与我们的方法,我们现在可以进一步优化催化剂。”

化学反应之前难以想象现在可以被执行。成就也表明激光物理和有机化学和分子间的有效协作。

”我们的研究显示了水果,可以来自两个完全不同的方法论背景的研究小组之间的合作”,Vohringer总结道。

德国研究基金会(DFG)和Manchot基金会为这项研究提供了资助。

期刊引用:

施密特,J。et al。(2023)观察种钛Photoredox催化循环的输入事件。《应用化学》。doi: 10.1002 / anie.202307178

来源:https://www.uni-bonn.de/en