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(資料圖片僅供參考)

昂貴的貴金屬通常在照明屏幕或將太陽能領域起著至關重要的作用。現在，瑞士巴塞爾大學的化學家們已經成功地用一種便宜得多的金屬取代了這些稀有元素。就其性能而言，新材料與過去使用的材料非常相似。

我們從日常應用中熟悉鉻這一元素，例如廚房中的鉻鋼或鍍鉻摩托車。然而，很快，這種元素也可能出現在無處不在的手機屏幕上，或用于轉換太陽能。

由巴塞爾大學化學系Oliver Wenger教授領導的研究人員已經開發出鉻化合物，可以取代發光材料和催化劑中的貴金屬鋨和釕——這兩種元素幾乎和金或鉑一樣稀有。最新研究成果已于近期發表在了《自然化學》雜志上。

研究人員表示，這種新型鉻材料的發光性能幾乎與目前使用的一些鋨化合物一樣好。然而，相對于鋨，鉻在地殼中的含量大約是鋨的2萬倍，而且便宜得多。

新材料也被證明是光化學反應的有效催化劑，包括由暴露在光線下引發的反應過程，如光合作用。植物利用這一過程將來自陽光的能量轉化為富含能量的葡萄糖和其他物質，這些物質可以作為生物過程的燃料。

如果用紅光照射新的鉻化合物，來自光的能量可以儲存在分子中，然后作為電源。Wenger解釋說：“在這里，我們的新材料也有可能用于人工光合作用來生產太陽能燃料。”

為了使鉻原子發光并使它們能夠轉換能量，研究人員將它們構建成由碳、氮和氫組成的有機分子框架。該團隊將這種有機框架設計得特別堅硬，因此鉻原子被很好地包裹起來。這有助于最大限度地減少不必要的分子振動造成的能量損失，并優化發光和催化性能。

但他們承認，新材料也有缺點，即鉻需要比貴金屬更復雜的框架，因此未來需要進一步的研究。不過在其堅硬的有機框架中，鉻被證明在光照下比貴金屬更具活性。這為難以啟動的光化學反應鋪平了道路。潛在的應用可能是生產活性藥物成分。

接下來，該研究小組的目標是在更大的規模上開發他們的材料，以便對潛在的應用進行更廣泛的測試。通過進一步改進，他們希望實現從藍色到綠色到紅色的不同光譜顏色的光發射。他們還想進一步優化催化性能，以便更接近將陽光轉化為化學能以供儲存。