基于新原理的光化学反应能效提高10倍

传统方法生产药物、基于塑料或化肥都需要热量来进行化学反应，新原学反效提但光化学就省去了这一环节，光化高倍因为光可提供能量。基于瑞士巴塞尔大学的新原学反效提研究人员现在将光化学反应的能效提高10倍，从而带来更可持续和更具成本效益的光化高倍应用。研究结果发表在新一期《自然·化学》杂志上。基于

工业化学反应通常在不同的新原学反效提中间产品上分几个阶段进行。光化学提供了捷径，光化高倍这意味着需要的基于中间步骤更少。与传统化学相比，新原学反效提光化学还允许处理更具危害性的光化高倍物质。然而，基于到目前为止，新原学反效提光化学的光化高倍工业应用还不是很多，部分原因是用光供应能源往往效率低下，或者产生不必要的副产品。

巴塞尔大学奥利弗·温格教授领导的研究小组描述了一种基本原理。该原理对光化学的能源效率产生了意想不到的强大影响，并可以提高光化学反应速度。

在这种反应下，起始分子处于液体溶液中。如果它们以光的形式接收能量，它们就可以相互交换电子并形成自由基。这些极具活性的分子总是成对出现，并被溶剂像笼子一样包围起来。为了使自由基能够继续对所需的目标产物发生反应，它们需要冲出这个“笼子”，并在“笼子”外找到一个反应“伙伴”。研究团队认为，这种爆发过程是限制能源效率和光化学反应速度的决定性步骤。

只要自由基成对地留在溶剂“笼子”中，它们就可以自发地相互反应，回到起始材料中。但是，这种逆向反应浪费能量。研究小组现在能够抑制这种逆向反应，从而让一些自由基对有更多时间离开“笼子”。能爆发的自由基对越多，所需目标产品的能源效率就越高，速度就越快。