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用于人工光合作用的智能手機(jī)屏幕和催化劑——例如從陽光中生產(chǎn)燃料——通常含有非常稀有的金屬。例如，用于有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED) 的銥比金或鉑稀有。用于太陽能電池的釕也是最稀有的穩(wěn)定元素之一。這些金屬不僅由于稀缺而非常昂貴，而且在許多化合物中也有毒。

現(xiàn)在，由來自巴塞爾大學(xué)的 Oliver Wenger 教授和他的博士生 Patrick Herr 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次成功地生產(chǎn)出發(fā)光的錳化合物，其暴露于光會(huì)引起與釕或銥化合物相同的反應(yīng)。

與貴金屬化合物相比，光能的吸收通常會(huì)導(dǎo)致由廉價(jià)金屬制成的配合物發(fā)生更大的變形。結(jié)果，化合物開始振動(dòng)并且大部分吸收的光能丟失。研究人員能夠通過將特制的分子成分加入化合物中來抑制這些扭曲和振動(dòng)，從而迫使錳進(jìn)入剛性環(huán)境。這種設(shè)計(jì)原理還增加了所得化合物的穩(wěn)定性及其對分解過程的抵抗力。

使用錳的優(yōu)勢在于，不僅毒性比銥更低，且錳在地殼中的含量是銥的90萬倍，因此價(jià)格要便宜很多倍。

Wenger說，到目前為止，還沒有人成功地制造出含有錳的分子化合物，這種化合物可以在室溫下在溶液中發(fā)光并具有這些特殊的反應(yīng)特性。“Patrick Herr 和參與的博士后在這方面確實(shí)取得了突破——開辟了貴金屬領(lǐng)域以外的新機(jī)遇。” 在未來的研究項(xiàng)目中，Wenger 和他的團(tuán)隊(duì)希望提高新型錳配合物的發(fā)光性能，并將它們固定在適合用于太陽能電池的半導(dǎo)體材料上。其他可能的改進(jìn)包括錳配合物的水溶性變體，它們可能在用于治療癌癥的光動(dòng)力療法中替代釕或銥化合物。

研究結(jié)果已發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上。

原標(biāo)題：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型錳化合物 可使太陽能電池更清潔