來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》第1版 要聞
發(fā)布時(shí)間：2022-08-09
本報(bào)訊（見習(xí)記者孫丹寧）中科院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李燦院士研究團(tuán)隊(duì)在光催化有機(jī)物溴化領(lǐng)域取得新進(jìn)展。以HBr為溴源，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了以有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料為光催化劑的光催化溴化體系，在室溫常壓可見光照射下，實(shí)現(xiàn)芳烴溴化反應(yīng)，高效獲得芳香溴化物的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)氫氣。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表在我國(guó)主辦的國(guó)際刊物《催化學(xué)報(bào)》（Chinese Journal of Catalysis）上。
有機(jī)溴化物廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、增塑劑、阻燃劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。利用HBr作為溴化試劑的溴化脫氫反應(yīng)是理想的綠色溴化反應(yīng)，但通過常規(guī)催化技術(shù)在溫和條件下很難實(shí)現(xiàn)此反應(yīng)。光催化在原理上有望利用HBr實(shí)現(xiàn)此過程。然而由于大多數(shù)半導(dǎo)體光催化劑在強(qiáng)酸性的HBr環(huán)境中不穩(wěn)定，目前，光催化直接溴化反應(yīng)尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。
研究團(tuán)隊(duì)在前期工作中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦甲基胺溴化鉛（MAPbBr3）可以在HBr中穩(wěn)定存在。該工作以MAPbBr3為光催化劑、HBr為溴源，實(shí)現(xiàn)芳香化合物的溴化反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生氫氣。由于MAPbBr3在HBr飽和溶液中形成了溶解—析出動(dòng)態(tài)平衡，可保持MAPbBr3在光催化過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。采用0.75wt% Pt/Ta2O5助催化劑和導(dǎo)電聚合物聚3,4—乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）分別作為電子和空穴傳輸層，有效促進(jìn)光生電子和空穴的分離，顯示了較高的光催化溴化反應(yīng)活性。
通過這種溫和、綠色且高效的光催化溴化反應(yīng)，一系列芳香化合物均可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的溴化物，具有普適性，并且可以用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然產(chǎn)物以及藥物的后期溴化功能化。
《催化學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊于1980年，由中科院大連化學(xué)物理研究所和中國(guó)化學(xué)會(huì)共同主辦，是中國(guó)化學(xué)會(huì)催化學(xué)會(huì)會(huì)刊。近年來(lái)，為提升期刊水準(zhǔn)，主編及編委帶頭將計(jì)劃投稿到國(guó)際頂級(jí)化學(xué)期刊上的論文轉(zhuǎn)投到《催化學(xué)報(bào)》。除報(bào)道的這篇文章外，期刊還發(fā)表了單原子催化、二氧化碳加氫制甲醇、酶復(fù)合催化劑原位合成新方法等催化前沿方向的具有原創(chuàng)性的工作。《催化學(xué)報(bào)》SCI影響因子由2014年的1.96提升到12.92，接近國(guó)際催化領(lǐng)域權(quán)威刊物《美國(guó)化學(xué)會(huì)—催化》（13.7）?！洞呋瘜W(xué)報(bào)》還被評(píng)為“中國(guó)最具國(guó)際影響力學(xué)術(shù)期刊”，入選“中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃”重點(diǎn)期刊。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/S1872-2067(22)64101-9
以下是該媒體報(bào)道地址：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/8/370662.shtm?id=370662
