有機合成化學發展至今，隨著各種新合成方法的開發，其中又以能實現原子經濟性方式產生新的碳-碳鍵最為重要。如此一來將使許多關鍵藥物化合物和生物活性分子的直接有效生產成為可能。
近年來，利用光催化氧化還原方法，已有許多偶聯反應能克服過去的障礙而直接達成。不過，雖然這些光催化劑成功應用在許多自由基偶聯反應，但除某些例外情況外，主要的研究都仍使用稀少且昂貴的釕（Ru）和銥（Ir）均相催化劑，而這些催化劑在反應結束時的分離和再循環就成了無法避免的問題，也為后續工業化生產注入了不確定因素。
圖片來源：Chem. Sci.
因此，最近，McGill University的李朝軍教授和University of Michigan的米澤田教授合作在Chem. Sci.上發表了一種使用GaN納米線作為可重復使用的光催化劑，并將其用于在黑光照射下對羰基進行自由基偶聯反應的研究工作。
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該研究的設想是使用具有可調費米能級和能帶的超穩定III-V光敏半導體，將其作為自由基偶聯反應的光催化劑，即可在完成反應的同時，利用起易于分離和可回收的特性，做到光催化劑的再循環利用。
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該研究通過使用羰基偶聯反應作為概念證明，報道了在室溫下、環境光下以甲醇為溶劑和犧牲試劑，通過GaN納米線催化的光-頻哪醇的偶聯反應。他們也可通過簡單地調整摻雜劑，即可見GaN納米線顯示出顯著增強的電子性能。
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結果可見該催化劑表現出的優異穩定性、可重復使用性和功能耐受性都格外值得關注，且所有反應都可以在硅晶圓上用單條納米線完成。
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參考文獻：GaN nanowires as a reusable photoredox catalyst for radical coupling of carbonyl under blacklight irradiation
Chem. Sci. DOI: 10.1039/d0sc02718a
原文作者：Mingxin Liu, Lida Tan, Roksana T. Rashid, Yunen Cen, Shaobo Cheng, Gianluigi Botton, Zetian Mi* and Chao-Jun Li*
