研究人员用锰对太阳光和发光资料进行更可继续的转化

巴塞尔大学的研讨人员在寻求出产更可继续的发光资料和将太阳光转化为其他方式的动力的催化剂方面达到了一个重要的里程碑。在廉价金属锰的根底上，他们开发了一类新的化合物，这些化合物具有很好的特性，直到现在还首要在贵金属化合物中发现。

智能手机屏幕和人工光合作用的催化剂一般包含十分稀有的金属。例如，用于有机发光二极管（OLED）的铱，比金或铂更稀有。用于太阳能电池的钌，也是最稀有的安稳元素之一。这些金属不只因其稀缺性而十分贵重，并且在许多化合物中也是有毒的。

现在，由巴塞尔大学的Oliver Wenger教授和他的博士生Patrick Herr领导的团队初次成功地出产出了会发光的锰复合物，在这些复合物中，暴露在光线下会发生与钌或铱化合物中相同的反响。这些发现现已宣布在《天然化学》杂志上。运用锰的优点是，这种元素在地壳中的含量是铱的90万倍，并且毒性大大下降，价格也廉价许多。

现在，新的锰复合物在发光功率方面的体现比铱化合物差。但是，人工光合作用所需的光驱动反响，如能量和电子搬运反响，是以高速进行的。这是因为新复合物的特别结构，导致在光的激发下，电荷立即从锰向其直接结合的同伴搬运。这种复合物的规划准则现已被用于某些类型的太阳能电池，虽然到现在为止，它首要是以贵金属化合物为特征，有时是以不太贵的金属铜为根底的复合物。

与贵金属化合物比较，吸收光能一般在廉价金属制成的复合物中引起更大的变形。因而，这些复合物开端振荡，吸收的很大一部分光能被丢失。研讨人员可以经过在复合物中参加量身定制的分子成分来按捺这些歪曲和振荡，以迫使锰进入一个刚性的环境。这种规划准则也增加了所发生的化合物的安稳性和对分化进程的抵抗力。

到现在为止，还没有人成功地创造出能在室温下的溶液中发光并具有这些特别反响特性的锰的分子复合物。"Herr和参加的博士后在这方面的确取得了打破--这为贵金属范畴以外的范畴带来了新的时机"。在未来的研讨项目中，Wenger和他的小组期望改善新的锰络合物的发光特性，并将其固定在适宜的半导体资料上用于太阳能电池。其他或许的改善包含锰复合物的水溶性变体，这些复合物有或许在用于医治癌症的光动力疗法中替代钌或铱化合物。