德国拜罗伊特大学利用二氧化碳作为氧化反应氧源
2026-06-16 17:01
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维度网讯,拜罗伊特大学(University of Bayreuth)研究团队联合国际合作伙伴,提出了一种以二氧化碳(CO₂)作为氧化反应氧来源的新方法,使该过程更加安全和可持续。相关成果发表于《科学》(Science)杂志。

氧化反应是化学工业中不可或缺的单元过程,但也是安全风险最高的转化之一。工业中通过氧化可生产活性药物成分和塑料前体,日常材料如油漆和涂料也依赖氧化硬化。然而,许多氧化反应放热剧烈,易引发“热失控”——反应失控加速导致火灾或爆炸;使用氧气作为氧化剂时爆炸风险尤其突出,其他氧化剂则因化学侵蚀性难以控制。

“我们开发了一种新方法,将二氧化碳用作氧化反应的氧源。这一方法将CO₂从惰性温室气体转变为有价值的合成试剂。”拜罗伊特大学有机化学I讲座教授、研究高级作者Shoubhik Das博士说。研究团队首次展示了一种光驱动的氧转移系统,在环境条件下直接利用CO₂进行烯烃氧化裂解——烯烃是众多塑料的原料。该反应采用一种稳健的铁基非均相光催化剂,在室温和常压下进行,无需使用危险氧化剂或加压氧气,比传统氧化更安全。反应由光驱动,也带来节能优势。

Das表示:“除了建立新反应,我们的方法为满足工业安全、可持续性和绿色生产需求的氧化过程开辟了新途径。这项研究有助于在开发基础化学转化时兼顾安全、可持续性和环境责任。”

该研究为拜罗伊特大学、莱布尼茨催化研究所(Leibniz Institute for Catalysis)、意大利国家研究委员会有机金属化合物化学研究所(CNR Institute of Chemistry of Organometallic Compounds)、意大利国家研究委员会化学与物理过程研究所(CNR Institute for Chemical and Physical Processes)、斯德哥尔摩大学(Stockholm University)、雅盖隆大学(Jagiellonian University)、低碳催化与二氧化碳利用国家重点实验室(State Key Laboratory of Low Carbon Catalysis and Carbon Dioxide Utilisation)以及米兰理工大学(Politecnico di Milano)的国际合作成果,由DTU(2035-00147B)和拜罗伊特大学启动资金资助。

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