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年終盤點(diǎn)丨中標(biāo)金額超9.2億！2024年色譜儀中標(biāo)數(shù)據(jù)出爐
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2024年1-12月，中國(guó)政[詳細(xì)]
全球首創(chuàng)，我國(guó)科學(xué)家突破這一世界難題
2024年07月12日 14:35:44
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8105
武漢大學(xué)高等研究院、化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院雷愛(ài)文教授團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)開(kāi)發(fā)了可編程波形交流電(pAC)合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了銅催化的放氫氣氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】合成電化學(xué)作為一種利用電子交換驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)，近年來(lái)因其綠色、安全和低能耗的特性而備受關(guān)注。該技術(shù)不僅有助于解決當(dāng)前基于化石能源驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)行生產(chǎn)力產(chǎn)生的環(huán)境污染、安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和高能耗問(wèn)題，還為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了有力支持。合成電化學(xué)新技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著化學(xué)合成領(lǐng)域的一次重要革新。它不僅拓展了化學(xué)合成的可能性，還為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)物質(zhì)制造、推動(dòng)化學(xué)化工綠色化、智能化和高端化提供了新的動(dòng)能。
因?yàn)槠渚邆渚G色、安全和低能耗的特性，合成電化學(xué)新技術(shù)將有望發(fā)展成為新質(zhì)生產(chǎn)力，用于解決當(dāng)前基于化石能源驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)行生產(chǎn)力產(chǎn)生的環(huán)境污染、安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)和高能耗問(wèn)題。2023年，合成電化學(xué)新技術(shù)是國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)評(píng)定的度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)之一。然而，更多維度的電學(xué)參數(shù)引入電化學(xué)合成反應(yīng)中會(huì)導(dǎo)致可優(yōu)化的反應(yīng)條件呈指數(shù)級(jí)增加，極大增加了研究難度。因此至今為止交流電合成技術(shù)仍然處于萌芽階段，僅有數(shù)例簡(jiǎn)單應(yīng)用研究見(jiàn)諸報(bào)道。
武漢大學(xué)高等研究院、化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院雷愛(ài)文教授團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)開(kāi)發(fā)了可編程波形交流電(pAC)合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了銅催化的放氫氣氧化交叉偶聯(lián)反應(yīng)。通過(guò)對(duì)交流電波形的電學(xué)參數(shù)(頻率、電流和占空比)進(jìn)行程序編輯可得到定制化的交流電信號(hào)。不同編輯模式的電信號(hào)不僅促進(jìn)了電解條件下銅催化劑循環(huán)再生，而且分別精準(zhǔn)調(diào)控銅催化劑形成“銅結(jié)合碳自由基物種”和“碳-銅活性物種”。另外，雷愛(ài)文教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了原位電子順磁共振波譜-交流電解聯(lián)用表征技術(shù)，首次觀測(cè)到不同交流電信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)控銅催化物種活性的變化規(guī)律?；诳删幊探涣麟姾铣杉夹g(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了銅催化活化烷烴直接碳?xì)滏I氧化偶聯(lián)反應(yīng)和氧化雙官能團(tuán)化反應(yīng)，而這兩類反應(yīng)在傳統(tǒng)氧化劑條件和直流電氧化條件下均表現(xiàn)出較差的反應(yīng)性。
此項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了交流電解環(huán)境下金屬催化物種精準(zhǔn)調(diào)控，解決了電合成條件下過(guò)渡金屬催化劑容易在陰極析出失活而必須用分離池的問(wèn)題。此項(xiàng)研究為一體式電解池條件下，金屬催化耦合電催化發(fā)展新型合成反應(yīng)提供可行路徑?？删幊滩ㄐ谓涣麟姾铣杉夹g(shù)的出現(xiàn)，將為合成電化學(xué)新技術(shù)在綠色物質(zhì)制造等更廣泛應(yīng)用領(lǐng)域提供極大助力，為化學(xué)化工綠色化，智能化和高端化提供新的動(dòng)能。
相關(guān)研究成果Programmed alternating current optimization of Cu-catalyzed C-H bond transformations于近日在國(guó)際期刊Science(《科學(xué)》)在線發(fā)表。
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