伦敦国王学院的科学家与巴塞罗那大学和苏黎世联邦理工学院合作开发了一种新的、更环保、更便宜的加速化学反应的方法。该团队没有使用污染且昂贵的金属催化剂，而是证明电场可以催化反应产生化合物。

开发出更环保更便宜的加速化学反应的方法

2016年发表的先前研究证明电场可以催化纳米级间隙中的反应，在此基础上，化学系的科学家们升级了该方法，以电催化厘米面积电极上的反应。这为金属催化剂的更清洁替代品开辟了道路，有可能改变化合物的生产方式。

通过催化加速分子之间的化学反应是制造生产药品等高附加值产品的一系列行业和技术所需的新材料的基础。目前，这些反应主要依靠含有铂、钯、铑等贵金属的催化剂。

这些物质的提取不仅成本高昂且对环境造成破坏，而且这种做法需要消耗大量能源，而且有毒副产品的处理起来也很困难且成本高昂。

通过电场进行催化可以为这一问题提供更便宜、更节能、污染更少的解决方案。

“长期以来，理论上都预测使用电场作为化学反应的唯一催化剂。这个想法来自研究自然界酶催化机制的科学家，他们预测酶活性位点内的大电场可以充当酶催化反应的催化剂。化学反应，”伊斯梅尔·迪兹·佩雷斯教授说。

“2016年，在国王学院，我们实际上在实验室中证明了这一理论。通过将两种反应物暴露在电压偏置的纳米级间隙中，我们创建了一个力场，加速了反应产物的形成。”

“从那时起，我们开发了一种新技术，能够更大规模地进行电气化化学生产。我们设计了一种微流体电池，可以产生连续的反应物流，这些反应物在电场内一起催化。电极的界面限制在微流体通道在电极的厘米面积上引发化学反应，产生新的化合物。”

DiezPerez教授和他的团队相信这一过程可以改变药理学行业，该行业依赖于生产非常精细的增值化合物，而通过传统催化方法生产通常非常昂贵。科学家们甚至预测可以控制电场以形成纯异构化合物——这是生产具有适合人体识别的分子形状的药物的重要一步。

“这一突破标志着我们管理催化方式的一个非常令人兴奋的步骤变化的开始。我们现在已经证明电场可以扩大到生产毫克化合物，下一步是建立更大的模型以供跨领域使用。许多不同的领域和行业——实现更便宜、更环保的生产方法，”DeizPerez说。