紫外拉曼光譜：破解催化劑技術(shù)瓶頸

紫外拉曼光譜：破解催化劑技術(shù)瓶頸

新材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，應(yīng)用范圍廣泛，是21世紀(jì)最重要和最具有發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域，而新材料的研制與催化劑的使用是分不開的。大連化物所凝聚科學(xué)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)的催化材料紫外拉曼光譜技術(shù)，破解了催化材料的若干關(guān)鍵技術(shù)難題。該成果獲得了2011年度國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。紫外拉曼光譜技術(shù)破解了世界催化材料發(fā)展瓶頸，解決了催化材料關(guān)鍵科學(xué)難題，實(shí)現(xiàn)了4大突破。

（1）利用紫外共振拉曼光譜技術(shù)解決了一系列重要分子篩材料中有關(guān)骨架金屬活性中心的結(jié)構(gòu)鑒定難題。建立了微孔和介孔分子篩骨架過渡金屬雜原子活性中心鑒定的表征新方法，不僅可以大幅節(jié)約貴金屬用量，而且單原子相對(duì)均一的催化環(huán)境有望實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的高選擇性，減少副產(chǎn)物的出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)真正的綠色催化。

（2）紫外拉曼光譜研究了金屬氧化物催化材料表面物相結(jié)構(gòu)問題，發(fā)現(xiàn)金屬氧化物的表面與體相常常具有不同相結(jié)構(gòu)，物相形成過程中表面和體相的相變表現(xiàn)不同步。在太陽能光催化材料研究中，發(fā)現(xiàn)表面物相結(jié)構(gòu)和光催化活性有直接關(guān)聯(lián)，提出了“表面異相結(jié)和異質(zhì)結(jié)增強(qiáng)光催化活性”的概念。

（3）發(fā)展了水熱催化材料合成中的原位紫外拉曼光譜技術(shù)，觀察到分子篩合成初期的分子碎片以及模板劑與分子碎片的相互作用形成的微孔結(jié)構(gòu)，提出了分子篩初期形成的重要中間體決定最終分子篩結(jié)構(gòu)的機(jī)理。他們的研究發(fā)展了表征催化材料的新方法，發(fā)現(xiàn)了催化材料合成的重要轉(zhuǎn)化過程和活性中心中間物種，提出了催化材料合成的機(jī)理。

（4）獲得了具有與均相不對(duì)稱催化相媲美的多相手性催化劑。該催化劑是一大類化合物——手性化合物的一種，而手性藥物則是手性化合物中非常重要的一個(gè)分支。手性藥物是指具有左旋或右旋對(duì)映體化學(xué)結(jié)構(gòu)的單一對(duì)映體化合物，包括光學(xué)純藥品、光學(xué)純農(nóng)業(yè)化學(xué)品及其它光學(xué)純產(chǎn)品與中間體。利用“手性”技術(shù)，人們可以有效地將藥物中不起作用或有毒副作用的成分剔除，生產(chǎn)出具有單一定向結(jié)構(gòu)的純手性藥物，從而讓藥物成分更純，在治療疾病時(shí)療效更快、療程更短。手性藥物的研究目前已成為國際新藥研究的新方向之一。在國際制藥界，手性技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到消化系統(tǒng)疾病、心血管疾病、癌癥等領(lǐng)域新藥研發(fā)中。

(中國化工報(bào))