日本產業技術綜合研究所新開發了一項技術,通過利用氧化物的直接氧化環己烷,能在常溫常壓下以約99%的高選擇性合成尼龍等的原料KA油(環己酮+環己醇)。半導體光電極是在板狀和膜狀半導體上連接導線的電極,通過光照進行氧化還原反應。環己烷哪家好?此次開發的技術利用太陽能和微弱的電能即可合成具備高附加值的化學材料,有望為可持續發展社會做貢獻。
相關技術詳情已于2018年7月30日發布在德國學術論文雜志《Angewandte Chemie International Edition》的在線版上。
此次研究人員發現,利用氧化鎢薄膜的半導體光電極,施加微小的外部電壓并照射模擬太陽光,即可選擇性地合成 KA 油。氧化鎢薄膜半導體光電極通過在導電性玻璃上旋涂含鎢酸的前驅體溶液,并在空氣中燒制即可輕松制作。
具體做法是,研究人員將制作好的半導體光電極和對電極放入單室型反應容器中,利用含環己烷和硝酸的反應溶液,在含氧狀態下向光電極照射模擬太陽光,生成了 KA 油。僅照射模擬太陽光就能發生微弱的反應,加載外部電壓后,可大幅提高生成速度,最大達到6倍左右。另外,所制作的氧化鎢半導體光電極狀態穩定,重復利用也不會出現劣化問題。