7月14日，记者从武汉年夜学获悉，该校高档研究院、化学与份子科学学院雷爱文传授团队创始步伐化交流电合成新技能运用在铜催化碳氢键转化反映，解决了电合成前提下过渡金属催化剂轻易于阴极析出掉活而必需使用分散池的科学难题。相干研究结果日前于《科学》于线揭晓。

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合成电化学新技能是国际纯粹与运用化学结合会（IUPAC）评定的2023年度化学范畴十年夜新兴技能之一。由于其具有绿色、保险以及低能耗特征，可用在解决当前基在化石能源驱动的现行出产力孕育发生的情况污染、保险出产危害以及高能耗问题。

雷爱文先容，这类新兴合成技能重要以直流电（DC）作为驱动力，经由过程调治电流或者者电压节制化学反映历程。交流电（AC）具备极性反转以及周期性颠簸特色，且具有如波形、频次、占空比等更多可调治电学参数的上风，为实现精准物资打造提供“无穷潜力”。

然而，更多维度的电学参数引入电化学合成反映中会致使可优化的反映前提呈指数级增长，极年夜增长了研究难度。是以，迄今为止交流电合成技能仍旧处在萌芽阶段，仅无数例简朴运用研究见诸报导。

雷爱文团队耕作绿色合成化学跨越15年，该项研究创始开发了可编程波形交流电（pAC）合成技能，实现了铜催化的放氢气氧化交织偶联反映。经由过程对于交流电波形的电学参数（频次、电流以及占空比）举行步伐编纂，可获得定制化交流电旌旗灯号。

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差别编纂模式的电旌旗灯号不只促成电解前提下铜催化剂轮回再生，且别离精准调控铜催化剂造成“铜联合碳自由基物种”以及“碳-铜活性物种”。

别的，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能，初次不雅测到差别交流电旌旗灯号动态调控铜催化物种活性的变迁纪律。基在可编程交流电合成技能，团队乐成实现铜催化活化烷烃间接碳氢键氧化偶联反映以及氧化双官能团化反映，这两类反映于传统氧化剂前提以及直流电氧化前提下均体现出较差的反映性。

这项研究为一体式电解池前提下，金属催化耦合电催化成长新型合成反映提供可行路径。可编程波形交流电合成技能的呈现，将为合成电化学新技能于绿色物资打造等更广泛运用范畴提供极年夜助力，为化学化工绿色化、智能化以及高端化提供新动能。

（武汉年夜学供图）

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