量子点首先用于碳-碳键光催化

被称为量子点的微小半导体晶体首次被用于光催化几种碳-碳键形成反应，其性能可与昂贵的贵金属催化剂相媲美，在某些情况下甚至超过了它们。

光氧化还原催化剂可以在较温和的条件下，较低的温度下进行反应，比传统的氧化还原化学品更快。此外，研究人员还可以“获得传统合成方法无法获得的产品”，他解释说Paola Ceroni他是意大利博洛尼亚大学光化学纳米科学专家，他没有参与这项新研究。然而，常见的光催化剂是基于稀有和昂贵的金属，如钌和铱。研究人员试图用更丰富的金属或有机分子来取代它们，但迄今为止收效甚微。

托德·克劳斯和丹尼尔Weix和他们来自美国罗切斯特大学的团队，现在为光氧化还原催化领域引入了一个很有前途的新参与者:量子点。这些纳米级的半导体颗粒已被用于在太阳能电池中捕获阳光，它们鲜艳的颜色已被应用于商业显示器，如亚马逊的平板电脑Kindle Fire。但量子点也可以将光能转化为还原电子，使其成为理想的光氧化还原催化剂，克劳斯和韦克斯现在首次证明了这一点。

研究人员使用直径为3nm的镉硒点，在五种不同的成键反应中无缝地取代铱和钌催化剂，包括β-烷基化和β-氨基烷基化。更重要的是，它们需要的催化剂比传统金属催化剂少几个数量级。克劳斯说:“我们只是在没有任何优化的情况下，将一个非常简单的量子点替换到这些反应中，就得到了令人惊喜的性能水平。”

Ceroni解释说，这些点还有其他一些优点:它们易于合成，价格便宜，而且“你可以通过改变点的尺寸来调整催化剂的光物理和氧化还原特性”。

罗彻斯特大学的研究小组希望进一步提高这些点的性能，并计划研究不同类型的点及其配体，这可能会导致立体选择反应。“为了更好地设计下一代光催化剂，我希望在未来看到对光化学机制的更详细的研究，”Ceroni补充道。

Krauss和Weix正在为他们的量子点催化剂申请专利，这在工业上可能有一个光明的未来。“(工业)可以使用一种催化剂进行多种潜在的反应，从而节省了时间和成本，”克劳斯总结道。