有机化合物有望成为金属光催化剂的廉价替代品

根据7月17日发布的新报告，能够可持续且经济地大规模生产的有机化合物有望替代昂贵的金属光催化剂。

圣安德鲁斯大学的科学家证明，最初作为有机发光二极管发射体开发的四种有机化合物的性能与典型的光催化剂一样好，在某些情况下甚至更好。

圣安德鲁斯大学化学学院光电材料专家EliZysman-Colman教授表示：“光催化利用光和染料来启动​​化合物的生成过程，该技术在过去15年中以惊人的速度取得了进步。

“一个核心问题是，许多原型光催化剂含有钌和铱等金属。这些金属稀缺、昂贵且有毒。这使得它们在制药和农用化学品行业的后期使用中缺乏吸引力。

“我们确实需要找到可行替代品来替代这些金属基光催化剂，特别是那些表现出强反应性的催化剂，这也是我们团队的研究目标之一。”

有希望的替代方案

Zysman-Colman和博士生LeaHämmerling在一系列基准反应中测试了四种含硼和氮的多共振热活化延迟荧光(MR-TADF)化合物作为光催化剂。

Zysman-Colman表示：“我们发现这些化合物的固有特性——在光谱可见部分的强吸收、激发态对溶剂极性的相对不敏感性、以及富电子特性——使它们非常适合作为强光还原光催化剂。

“我们发现，当用于频哪醇偶联、脱卤和E/Z异构化等反应时，MR-TADF化合物的表现与几种常用的光催化剂一样好或略好。

“这意义重大：我们已经证明这类可持续有机材料在多种转化类型中均表现良好。

“这使得它们成为广泛应用领域中有吸引力的光催化剂，包括制药和农业等行业，这些行业更愿意使用替代光催化剂，以避免最终产品中出现微量金属污染。”

Zysman-Colman负责协调由学术界和工业界组成的PhotoReact创新培训网络，以应对与光催化相关的挑战。

他补充道：“光催化是一种强大的合成工具，它改变了我们生产和获取各种化学品的方式，并为这些化合物的生产带来了更加可持续的未来。”

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