杭州超限教育綜合訊：日前，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰教授課題組設(shè)計(jì)了一類獨(dú)特的金屬鈀納米材料，同時(shí)具有高催化活性和太陽(yáng)能利用特性，在光驅(qū)動(dòng)有機(jī)加氫反應(yīng)中展現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，在室溫光照下即可達(dá)到70℃加熱反應(yīng)的催化轉(zhuǎn)化效率。該成果近日發(fā)表在國(guó)際著名化學(xué)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。
金屬鈀是眾多有機(jī)反應(yīng)的高效催化劑，例如它與氫氣的相互作用使其具有優(yōu)異的加氫反應(yīng)催化性能。但與常見的金銀相比，常規(guī)金屬鈀納米材料的吸收太陽(yáng)光能力較差，吸光范圍局限在僅占太陽(yáng)能5%的紫外波段，給太陽(yáng)能俘獲和利用帶來巨大困難。
針對(duì)這一挑戰(zhàn)，熊宇杰小組設(shè)計(jì)了一類尺寸為50納米且具有內(nèi)凹型結(jié)構(gòu)的金屬鈀納米材料，通過降低結(jié)構(gòu)對(duì)稱性和增大顆粒尺寸，使其能夠在可見光寬譜范圍內(nèi)吸光，吸光后的光熱效應(yīng)足以為有機(jī)加氫反應(yīng)提供熱源。
迄今為止，基于金屬材料的光驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)還是一個(gè)新興研究方向，業(yè)界對(duì)于其過程中金屬材料扮演的角色還不太清楚。該進(jìn)展不但為利用太陽(yáng)能替代熱源驅(qū)動(dòng)有機(jī)催化反應(yīng)提供了可能，也對(duì)相關(guān)催化材料的科學(xué)設(shè)計(jì)具有重要推動(dòng)作用，未來有望應(yīng)用于重要化學(xué)品的光合成。