大连化学物理研究所揭示水—油微界面存在接触电致氧化还原反应

近日，大连化学物理研究所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员、贾秀全副研究员团队与斯坦福大学Richard Zare院士团队、我所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心（102组群）李海洋研究员团队合作，在微液滴化学研究方面取得新进展，揭示了含油微水滴的水—油界面存在接触电致氧化还原反应。

液体燃料的高温燃烧会导致较高的氮氧化物和碳烟等污染物排放，理解微液滴燃烧的机理对克服这些不利影响具有重要意义。 　　

本工作中，基于微米尺寸的微水滴存在界面强电场，以及水—油界面存在自发电荷转移的特性，研究团队在无氧条件下构建油水乳液体系，利用乳液中稳定存在的微水滴实现低温裂解长链烷烃，制备氢气和C1-C2能源小分子，揭示了乳液中微液滴的水—油界面存在接触电致氧化还原反应。此外，研究人员利用气相、质谱和电子顺磁共振谱（EPR）等表征手段，观测到氢气的生成主要来自微水滴而非油分子，为微水滴中自由电子的产生和去向提供了新认识。文章提出，通过构建微水滴界面强电场，发展低温裂解燃油技术，有望助力液体燃料的清洁化利用。 　　

相关研究成果以“Hydrocarbon degradation by contact with anoxic water microdroplets”为题，于近日发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。该工作共同第一作者是我所DNL0603组博士研究生陈徐锞、斯坦福大学博士后夏宇和我所102组博士研究生张振元。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。