点亮基于半导体的光催化工艺的未来

Pericàs小组与埃因霍温科技大学(荷兰TU / e)的TimothyNoël教授和Paola Riente博士之间的合作已经在《自然通讯》的论文中得以体现，在该论文中他们提供了对真实化学性质的关键见解参与Bi 2 O 3驱动的原子转移自由基加成(ATRA)反应的光催化剂。

早在2014年，ICREA教授米克尔Pericàs和埃米利奥·帕洛马雷斯与前博士后研究员Riente博士一起上发表了一篇论文应用化学国际版采用双开拓在温和的反应条件下的有机转化研究2 Ø 3和可见光的可持续替代其他过渡金属。随着新型绿色高效催化方法的兴起，Bi 2 O 3由于价格低廉，无毒，固态，高可用性和可见光而成为驱动光诱导的有机转化的光催化剂。回复。而且，在某些情况下，它可以代替基于昂贵且不大量的钌和铱过渡金属光催化剂的金属络合物的使用。

研究人员着手阐明溴化丙二酸二乙酯(DEBM)与5-hexen-1-ol之间的原子转移自由基加成(ATRA)反应作为反应模型。随着反应的进行，混合物从悬浮液演变为淡黄色透明溶液。由于Bi 2 O 3不溶于有机溶剂，因此很快引起了研究人员的注意。因此，“第一作者作者Riente博士解释说：“我们认为，Bi 2 O 3与反应的某些组分之间的相互作用在辐照下形成了一种均质的铋基中间物，该中间物充当了反应的真正光催化剂。的纸。

研究小组接触了Pericàs小组的理论博士后Mauro Fianchini博士，设计了一个理论模型，该模型有助于阐明与使用Bi 2 O 3的光催化过程有关的催化活性物质实际上与纯BiBr密切相关。3或基于BiBr 3的络合物。在二甲基亚砜(DMSO)或二甲基甲酰胺(DMF)的存在下，Bi 2 O 3转变为基于BiBr 3的络合物，这种光催化物质能够吸收光，最终触发ATRA和烷基化反应中所需烷基的形成。

为了推动这一想法的发展，研究人员进行了一些溶剂化物配合物的计算，其中DMSO与BiBr 3协同寻找理想的候选物。将这些计算见解与X射线衍射提供的结构信息相结合，研究小组破解了这个难题，发现活性光催化物质是六溴化铋的复杂盐。实际上，是由[(CH 3)3 S] +阳离子和[(CH 3)3 S] Br平衡的[(BiBr 6)] 3-八面体阴离子组成的混合物。

用Fianchini博士的话说：“这是一个很好的基础。这项研究是“房屋”的基础，展望未来，我们将通过提出解决溶剂化作用的机制，开始长大墙壁，并为屋顶铺顶。预催化剂和感兴趣的有机底物的ATRA活化。”

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