Extreme potential photocatalysis enabled by spin-exchange Auger processes in magnetic-doped quantum dots

量子点 光催化 俄歇效应 光化学 材料科学 纳米技术 化学 螺旋钻 化学物理 光电子学 原子物理学 物理 生物化学 催化作用
作者
Qinxuan Cao,Jianning Feng,Kezhou Fan,Shuting Zhang,Jinzhong Zhang,Bubo Ma,Jie Xue,Xin Li,Kang Wang,Lizhi Tao,Aleksandr A. Sergeev,Ye Yang,Kam Sing Wong,Yong Huang,Haipeng Lu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 5280-5280 被引量:13
标识
DOI:10.1038/s41467-025-60659-8
摘要

Abstract Visible-light-absorbing semiconductor nanocrystals have shown great promise as photocatalysts for promoting photoredox chemistry. However, their utilization in organic synthesis remains considerably limited compared to small molecule photosensitizers. Recently, the generation of hot electrons from quantum-confined systems has emerged as a powerful means of photoreduction, yet the efficiencies remain limited under mild conditions. In this study, we present an efficient hot-electron generation system facilitated by the spin-exchange Auger process in Mn 2+ -doped CdS/ZnS quantum dots. These hot electrons can be effectively utilized in a wide range of organic reactions, such as the Birch reduction and reductive cleavage of C-Cl, C-Br, C-I, C-O, C-C, and N-S bonds. Notably, these reactions accommodate substrate reduction potentials as low as −3.4 V versus the saturated calomel electrode. Through two-photon excitation, we achieve the generation of a “super” photoreductant using visible-light irradiation power that is only 1% of that previously reported for molecular and quantum dot systems. By modulating the intensity of light output, the spin-exchange Auger process enables the on/off generation of hot electrons, allowing for programmable assembly-point cross-coupling cascades. Our findings demonstrate the potential of quantum-confined semiconductors in facilitating challenging organic transformations that were unattainable with molecular photocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小郭应助儒雅沛凝采纳,获得20
2秒前
2秒前
哈哈的哈完成签到,获得积分10
4秒前
无穷爱科研完成签到,获得积分10
4秒前
川荣李奈完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
自由飞翔完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
喜喜完成签到,获得积分10
9秒前
爆米花应助潜水的桃采纳,获得10
9秒前
科研顺利完成签到,获得积分10
10秒前
杏酱完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
13秒前
迅速雨琴发布了新的文献求助10
13秒前
马听云完成签到,获得积分10
15秒前
叶颤完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
曾经的借过完成签到,获得积分10
17秒前
Simon_Zhang完成签到,获得积分10
18秒前
MM发布了新的文献求助10
18秒前
why完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
张甜完成签到,获得积分10
20秒前
gqw3505完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
耍酷的惜儿完成签到,获得积分10
23秒前
称心的高丽完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
虚幻听安完成签到 ,获得积分10
26秒前
敏感笑槐完成签到 ,获得积分10
26秒前
zzhzyt发布了新的文献求助30
26秒前
LMM完成签到,获得积分10
26秒前
隐形曼青应助无私的尔安采纳,获得10
26秒前
李wf完成签到,获得积分10
27秒前
song发布了新的文献求助10
29秒前
无聊的紫南完成签到,获得积分20
29秒前
虚幻听安关注了科研通微信公众号
31秒前
31秒前
迷路的天亦完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7634532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208628
关于积分的说明 19748939
捐赠科研通 7202630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275070
关于科研通互助平台的介绍 2436953
邀请新用户注册赠送积分活动 2271966