电催化在现代科技中的重要作用
时间:2022-10-06 04:01:17 来源:科普之家 作者:光伏大数据 栏目:前沿 阅读:120
近年来,伴随着人类社会的工业化进程不断加快发展,带来了许多的环境问题,人们愈来愈关心工业发展对人类生存环境的影响。化学工业作为污染来源的主要行业,必定要引起人类更多的关注。近些年来,环境友好工艺、绿色工艺成为了化学工业发展的前沿。用电化学手段合成有机化合物称为有机电化学合成。由于它用阳极或阴极代替了传统的氧化剂或还原剂,从源头上减少了污染,保护了环境,因此是一种“绿色合成”技术,日益受到人们的重视。
(注:图片来自于网络)
有机电化学合成技术是一种以电子作为试剂,利用电化学氧化或者还原,在电极表面发生反应合成有机物的新技术。相较于传统化学合成,电化学合成具有:无需额外氧化剂或还原剂、能量利用率高、可通过调节电压精准控制反应、随时开/关反应、反应条件温和、绿色环保等优点,电化学合成是绿色有机合成极具潜力的一种新技术。
这种“古老的方法,崭新的技术”受到人们的重视。借用斯克里普斯研究所PhilS.Baran教授的一句话:“原来最好试剂之一竟然来自于你的电源插座。”有机电化学合成这种“老套”的电化学手段,被证明具有很高的应用价值。
有机电化学合成与一般有机合成相比,有机电化学合成反应是通过反应物在电极上得失电子实现的,一般无需加入氧化还原试剂,可在常温常压下进行,通过调节电位、电流密度等来控制反应,便于自动控制。
这样,简化了反应步骤,减少物耗和副反应的发生。可以说有机电化学合成完全符合“原子经济性”要求,而传统的合成催化剂和合成“媒介”是很难达到这种要求的。从本质来说,有机电化学合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。
有机电化学合成也是一种绿色化学,中国走可持续发展战略,在化学合成中有机电合成将会占很大比例。将是未来的合成化学的一种发展趋势。
(注:图片来自于网络)
利用有机电化学合成工艺高效率地合成多种具有生物、医药活性的杂环分子,为复杂天然产物的合成提供理论指导,是未来的发展方向,我们将拭目以待。
导师简介
杨冰川,山东大学本硕博博后,美国USF访问学者,聊城大学副教授,硕士研究生导师,主要科研方向为有机合成、精细化工、配方研发。近年来国内外期刊发表发表论文著作30余篇,授权专利29项,省部级奖励多项,主持纵向课题3项,横向课题13项。
招生方向:有机化学
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