引领科技前沿 · 服务国家战略北京前沿科学技术研究院
北京前沿科学技术研究院 BEIJING INSTITUTE OF FRONTIER SCIENCE

单原子,无尽能量:科学家研制出绿色化学用变形催化剂

2025-08-21 16:22:02 前沿信息 阅读

米兰研究团队开发出首个类分子开关的单原子催化剂,能驱动更清洁、适应性更强的化学反应。该催化剂具备稳定性、可回收性和环保性,标志着可编程可持续化学取得重大突破。

该研究发表于全球化学领域最具权威性的科学期刊之一——《美国化学会期刊》。

此项成就是单原子催化剂领域的重大突破。科学家首次证明,设计一种能根据化学环境选择性改变催化功能的材料具有可行性。该材料涉及一种"分子开关"机制,相比传统工艺,能以更低的能耗实现更清洁、高效的复杂反应。

研究聚焦于封装在特殊设计有机结构中的原子形态钯基催化剂。该结构使材料仅需改变反应条件,即可在有机化学两大关键反应——生物反应与碳碳偶联反应之间进行"切换"。

米兰理工大学"Giulio Natta"化学、材料与化学工程系讲师、本研究协调员Gianvito Vilé阐释:"我们创建了可调控催化反应活性的系统,为更智能、选择性更强且可持续的化学转化开辟了新路径。"

除反应灵活性外,该新型催化剂在稳定性、可回收性及降低环境影响方面表现突出。团队开展的"绿色"分析显示废弃物和危险试剂显著减少。

本研究由米兰比可卡大学(意大利)、俄斯特拉发大学(捷克)、格拉茨大学(奥地利)及群山市国立大学(韩国)共同合作完成。

信息来源

Story Source:

Materials provided byPolitecnico di Milano.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Vitthal B. Saptal, Clara Saetta, Adriana Laufenböck, Martin Sterrer, Ik Seon Kwon, Andrea Lucotti, Matteo Tommasini, Ondřej Tomanec, Aristides Bakandritsos, Giovanni Di Liberto, Gianfranco Pacchioni, Gianvito Vilé.An Adaptive Palladium Single-Atom Catalyst Enabling Reactivity Switching between Borylation and C–C Coupling.Journal of the American Chemical Society, 2025; 147 (22): 18524 DOI:10.1021/jacs.4c17943

微信扫码分享

微信扫一扫,分享本文