伦敦国王学院的科学家们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。该团队证明，电场可以催化化学反应，产生化合物，而不是使用污染和昂贵的金属基催化剂。
在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的基础上，化学系的科学家们将方法升级为在厘米面积的电极上催化反应。这为金属基催化剂的清洁替代品开辟了道路，有可能改变化合物的生产方式。
通过催化加速分子间的化学反应，对于制造一系列生产高附加值产品(如药品)的工业和技术所需的新材料至关重要。目前，这些反应主要依赖于含有铂、钯和铑等贵金属的催化剂。
这些物质的提取不仅非常昂贵，而且对环境有害，而且这种做法需要大量的能源，而且有毒的副产品处理起来既困难又昂贵。
通过电场进行催化作用，可以为这个问题提供一种更便宜、更节能、污染更少的解决方案。
“利用电场作为化学反应的唯一催化剂在理论上早就被预测到了。“这个想法来自于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作为酶化学反应的催化剂，”Ismael Diez Perez教授说。
“2016年，在国王学院，我们实际上在实验室里证明了这一理论。通过将两种反应物暴露在电压偏置的纳米级间隙中，我们创造了一个力场，加速了反应产物的形成。”
“从那时起，我们开发了一种新技术，使电气化化学品的生产规模更大。我们设计了一种微流控电池，它可以在电场中催化反应物的连续流动。被限制在微流体通道内的电极界面在电极的厘米面积上引起化学反应，产生新的化合物。”
Diez Perez教授和他的团队认为，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、高附加值的化合物，而通过传统的催化方法生产这些化合物通常非常昂贵。科学家们甚至预测，电场可以被控制形成纯粹的同分异构体化合物
“这一突破标志着我们在改变催化管理方式方面迈出了令人兴奋的一步。我们现在已经证明，电场可以扩大到生产几毫克的化合物，下一步是建立更大的模型，用于许多不同的领域和行业，“实现更便宜，更环保的生产方法，”Deiz Perez说。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
