財聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，據(jù)報道，巴塞爾大學(xué)（University of Basel）的研究人員在生產(chǎn)更可持續(xù)的發(fā)光材料和將太陽光轉(zhuǎn)化為其他形式能源（例如光伏）的催化劑方面取得了一個重要的里程碑。在廉價金屬錳的基礎(chǔ)上，他們開發(fā)了一類具有良好性能的新化合物，到目前為止主要是在貴金屬化合物中發(fā)現(xiàn)的。
據(jù)了解，智能手機屏幕和光伏催化劑通常包含非常稀有的金屬。例如，有機發(fā)光二極管（OLED）需要用到的銥，就比金或鉑更稀有，OLED通常用于手機屏和電視屏。用于太陽能電池的釕，也是最稀有的穩(wěn)定元素之一。這些金屬不僅因其稀缺性而非常昂貴，而且在許多化合物中也是有毒的。
現(xiàn)在，由巴塞爾大學(xué)的一個團隊首次成功地制造出了會發(fā)光的錳復(fù)合物，當(dāng)它暴露在光照下時，會發(fā)生與釕或銥化合物相同的反應(yīng)。該研究結(jié)果發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上。使用錳的好處是，這種元素在地殼中的含量是銥的90萬倍，而且毒性小得多，價格也便宜得多。
不過就目前而言，新的錳復(fù)合物在發(fā)光效率方面的表現(xiàn)依舊比銥化合物差。然而，人工光合作用所需的光驅(qū)動反應(yīng)，如能量和電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，是以高速進行的。這是由于新復(fù)合物的特殊結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在光的激發(fā)下，電荷立即從錳向其直接結(jié)合的元素轉(zhuǎn)移。
據(jù)稱，這種復(fù)合物的設(shè)計原則已經(jīng)被用于某些類型的太陽能電池，盡管到目前為止，它主要是以貴金屬化合物為特色。
與貴金屬化合物相比，廉價金屬制成的復(fù)合物在吸收光能時通常會引起更大的變形。因此，這些復(fù)合物會開始振動，吸收的很大一部分光能被損失。
因此，研究人員通過在復(fù)合物中加入量身定制的分子成分來抑制這些扭曲和振動，以迫使錳進入一個剛性的環(huán)境。這種設(shè)計原則也增加了所產(chǎn)生化合物的穩(wěn)定性和對分解過程的抵抗力。
研究人員自豪地表示，“到目前為止，還沒有人成功地創(chuàng)造出能在室溫下的溶液中發(fā)光并具有這些特殊反應(yīng)特性的錳分子復(fù)合物。這為貴金屬領(lǐng)域以外的領(lǐng)域帶來了新的機會。”
在未來的研究項目中，該團隊希望繼續(xù)改善全新錳復(fù)合物的發(fā)光性能，并將其固定在合適的半導(dǎo)體材料上用于太陽能電池。其他可能的改進包括錳復(fù)合物的水溶性變體，它有可能在用于治療癌癥的光動力療法中取代釕或銥化合物。
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