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IT之家 7 月 9 日消息，中國科學技術大學精準智能化學全國重點實驗室徐銅文教授、汪耀明特任教授和李震宇教授團隊聯合攻關，在氘代化學品製備領域取得突破性進展。
研究團隊創新性地利用雙極膜實現重水高效解離，發現了核量子效應導致膜層內氘離子遷移速率反超氫離子的現象，顛覆了長期以來「重水解離速率比水慢」的傳統認知，併成功開發出低成本製備氘代酸鹼的新技術。7 月 9 日，該重要研究成果在線發表於《自然》（Nature）。
▲雙極膜重水解離示意圖及理論模擬氘代酸和氘代鹼是合成氘代藥物、進行氫 / 氘交換反應的關鍵原料，同時在有機發光二極管（OLED）器件壽命提升具有重要應用，市場前景廣闊。然而，當前氘代酸鹼的生產普遍存在工藝複雜、反應條件苛刻、產物純化困難、過程能耗高等瓶頸問題，是比黃金還昂貴的工業原料。
此次研究以廉價的無機鹽和重水為原料，在室溫條件下利用雙極膜解離重水，一步生成高濃度的氘代酸和氘代鹼，大幅降低了生產成本，有望為下游衆多氘代化學品提供經濟、優質的氘代酸鹼原料。
▲雙極膜解離重水的實驗裝置研究團隊成功實現了包括氘代硫酸、氘代鹽酸、氟化氘、氘代硝酸、氘氧化鉀、氘氧化鈉等一系列氘代酸鹼試劑的高效製備。以該雙極膜重水解離技術為核心的氘代酸鹼製備平台，平均生產成本僅為傳統工藝的五分之一（降低 80%）。整個生產過程無需使用強腐蝕性試劑或重金屬催化劑，排放趨近於零，環境友好特性突出，高度契合我國經濟社會全面綠色低碳轉型的戰略方向。
目前，該技術已成功完成 3 噸 / 年氘代酸鹼的中試放大，為其工業化大規模生產奠定了堅實基礎。
中國科大閆軍營博士後、蔣晨嘯副研究員和曾雄志特任副研究員為論文共同第一作者。徐銅文教授、汪耀明特任教授和李震宇教授為共同通訊作者。
（轉自：網易科技）