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中美合作研究實現光催化二氧化碳合成氨基酸
發布時間:2018-12-05

來源:科技日報

大自然利用太陽光將二氧化碳和水轉化為有機化合物,為幾乎所有生物提供能量。而氨基酸是蛋白質的基本組成單元,人體每天需攝入大量氨基酸維持生命。

近日,南京工業大學樊新元課題組與美國賓夕法尼亞大學帕特里克·沃爾什(Patrick Walsh)教授合作,實現了利用太陽光驅使二氧化碳化學轉化、進而合成α-氨基酸的簡便方法。相關成果發表在最新一期國際權威期刊《自然·通訊》上。

“長期以來,化學家們一直在嘗試模仿大自然,探索利用光能將二氧化碳轉化為有機化合物的方法。但二氧化碳本身的穩定性使得這些嘗試極具挑戰?!蔽譅柺步榻B。

科研人員對可見光催化下亞胺類化合物的化學性質展開研究。他們發現本來遇水會分解的亞胺,在光催化的條件下發生了意外的以水作為原料的還原反應。進一步的研究揭示,因為亞胺在特定光催化條件下發生了化學性質的逆轉,因此可以從水中攫取質子從而實現以水為原料的亞胺的還原反應。據此逆轉的化學機理,他們很快也實現了亞胺和醛類化合物之間偶聯化學反應而合成羥基胺類化合物。

樊新元介紹,他們成功解決了可見光催化的二氧化碳和亞胺的化學反應難題,發展了利用太陽光驅使二氧化碳的化學轉化、進而合成α-氨基酸的簡便方法。該方法反應條件溫和,室溫下即可進行,無需高壓氣體,避免使用高壓釜等特殊儀器,且操作簡便,只需過濾即可得到目標產物,并且反應過程還消耗二氧化碳等溫室氣體。這些優勢使得該方法綠色環保且具有較高的實用性和廣闊的應用前景。

為了解先進能源等領域相關學術發展趨勢,拓寬研究方向及思路,2019年3月29日-31日將在中國蘇州召開第三屆先進能源科學與環境工程國際研討會(AESEE2019)。

誠邀國內外相關高校和科研院所的科研人員、企業工程技術人員等參加會議。會議官網:http://www.aesee.org/AESEE2019

 

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