周期表仍然影响着今天的研究

今年是周期表150周年纪念日，推动德米特里门捷列夫建造他的桌子的原则仍然影响着今天的研究进展。

在一个特殊的问题，科学，庆祝这一百五十周年纪念周年之际，一个密歇根州立大学的科学家重点介绍了一些通过周围门捷列夫的影响力带动全球目前的研究。

“我们的目标是展示世界各地正在进行的当代研究，包括美国能源部支持的MSU研究，该研究正致力于实现光诱导化学过程的新方法，”MSU化学家和评论作者James McCusker说。

McCusker的贡献集中在光吸收过程中，该过程包含了元素周期表中所谓的“过渡区”的元素。这类化合物涉及从太阳能对话到有机合成的各种事物。

“有效捕获和使用太阳光 - 一种取之不尽，用之不竭，无污染的能源 - 对于替代化石燃料和缓解气候变化至关重要，”McCusker说。“为了实现这一目标，吸收光之后必须发生的关键过程之一是电子的转移，类似于植物在光合作用中的作用。”

但释放这种能力已证明具有挑战性。部分原因在于，将光转化为可用电荷非常有效的化合物需要使用地球上一些含量最少的元素。以钌和铱为例，钌和铱广泛用于生色团，可以进行这些光化学过程。

“钌是地壳中五种或六种含量最少的元素之一，对于像太阳能燃料生产这样全球尺度问题的光捕获组件来说根本不可行，”McCusker说。“我们需要找到地球上丰富的替代物，例如铁，以使全球可扩展性成为可能。这不是工程或制造问题，而是源于门捷列夫建造时发现的概念的基础科学之一。周期表。“

这就是MSU的一些DOE支持的研究发挥作用的地方。McCusker的研究基于合成有机和无机化学以及一系列光谱技术的融合。

“对于我们的太阳能转换工作而言，特别重要的是超快速时间分辨激光光谱学，它允许我们跟踪光被吸收后不到一万亿分之一秒的化学系统的演变，”McCusker说。“在一个实验室中结合合成和超快光谱的能力是研究的一个至关重要的方面，因为它允许我和我的学生在我们准备的分子的组成和它们的光诱导特性之间建立直接联系。”

他补充说，这个领域的前景很好。

“尽管还有许多工作要做，但是对于问题的周期性理解以及世界各地越来越多的研究小组的创造性工作的理解预示着我们如何将分子无机化学与科学结合起来的巨大变化前景光捕获和转换确实很明亮，“McCusker说。

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