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全新铬化合物丰富又便宜 可用于显示屏或生物燃料

2023-08-16 15:16:44 来源：矿冶园科技资源共享平台
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简介：瑞士巴塞尔大学的化学家们已经成功地用一种便宜得多的金属取代了这些稀有元素。就其性能而言，新材料与过去使用的材料非常相似。
昂贵的贵金属通常在照明屏幕或将太阳能领域起着至关重要的作用。现在，瑞士巴塞尔大学的化学家们已经成功地用一种便宜得多的金属取代了这些稀有元素。就其性能而言，新材料与过去使用的材料非常相似。

我们从日常应用中熟悉铬这一元素，例如厨房中的铬钢或镀铬摩托车。然而，很快，这种元素也可能出现在无处不在的手机屏幕上，或用于转换太阳能。

由巴塞尔大学化学系Oliver Wenger教授领导的研究人员已经开发出铬化合物，可以取代发光材料和催化剂中的贵金属锇和钌——这两种元素几乎和金或铂一样稀有。最新研究成果已于近期发表在了《自然化学》杂志上。


研究人员表示，这种新型铬材料的发光性能几乎与目前使用的一些锇化合物一样好。然而，相对于锇，铬在地壳中的含量大约是锇的2万倍，而且便宜得多。

新材料也被证明是光化学反应的有效催化剂，包括由暴露在光线下引发的反应过程，如光合作用。植物利用这一过程将来自阳光的能量转化为富含能量的葡萄糖和其他物质，这些物质可以作为生物过程的燃料。

如果用红光照射新的铬化合物，来自光的能量可以储存在分子中，然后作为电源。Wenger解释说：“在这里，我们的新材料也有可能用于人工光合作用来生产太阳能燃料。”



为了使铬原子发光并使它们能够转换能量，研究人员将它们构建成由碳、氮和氢组成的有机分子框架。该团队将这种有机框架设计得特别坚硬，因此铬原子被很好地包裹起来。这有助于最大限度地减少不必要的分子振动造成的能量损失，并优化发光和催化性能。

但他们承认，新材料也有缺点，即铬需要比贵金属更复杂的框架，因此未来需要进一步的研究。不过在其坚硬的有机框架中，铬被证明在光照下比贵金属更具活性。这为难以启动的光化学反应铺平了道路。潜在的应用可能是生产活性药物成分。

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标签：
稀有金属 铬化物 生物燃料

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