光源波長(zhǎng)連續(xù)不可調(diào)且利用效率低，也是光催化偶聯(lián)反應(yīng)在有機(jī)合成領(lǐng)域應(yīng)用中的主要挑戰(zhàn)之一，很多化學(xué)家都在致力于解決這一問(wèn)題，目前也已經(jīng)有了一些解決思路，下面就讓我們具體來(lái)分析一下光源波長(zhǎng)連續(xù)不可調(diào)且利用效率低的主要原因和解決策略。

光催化反應(yīng)與傳統(tǒng)加熱反應(yīng)的本質(zhì)區(qū)別在于能量形式的不同?；瘜W(xué)家們利用光源能量，照射反應(yīng)體系中的吸光物質(zhì)使其達(dá)到激發(fā)態(tài)，從而將光量子形式轉(zhuǎn)化為單電子形式，促進(jìn)了底物中化學(xué)鍵的斷裂與形成。研究發(fā)現(xiàn)，盡管任何激發(fā)態(tài)的躍遷都會(huì)弛豫到最低未占分子軌道 (LUMO)，但從能量利用角度，我們依然期望能夠使用滿足需求的最低能量光作為光源。在這方面，發(fā)光二極管 (LED) 無(wú)疑是光催化氧化還原中的光源的最優(yōu)選擇，原因有三，一是相比與其他光源(如氙燈、汞燈)，LED光源具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率; 二是具有可調(diào)波長(zhǎng)的相對(duì)窄的半峰寬; 三是LED的光衰減非常低。盡管目前商業(yè)化的LED光源已經(jīng)滿足了基本的研發(fā)需求，但仍然具有以下兩方面的問(wèn)題，一是單一光源裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的連續(xù)可調(diào)使得操作較為復(fù)雜;二是持續(xù)的光源照射不僅造成了極大的能量浪費(fèi)，而且光漂泊容易導(dǎo)致催化劑失活，這一缺點(diǎn)在光催化連續(xù)流反應(yīng)技術(shù)中表現(xiàn)的尤為突出。

LED光源耦合技術(shù)：針對(duì)以上兩方面的問(wèn)題，我們擬開(kāi)發(fā)一種新型的LED耦合型光源。首先，通過(guò)多種發(fā)光材料耦合的方式進(jìn)行不同波長(zhǎng)之間的疊加，從而得到360 nm-950 nm之間的任意波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)不通波長(zhǎng)之間的連續(xù)切換;此外，我們還將利用LED二極管高速可開(kāi)關(guān)的特性，通過(guò)調(diào)節(jié)“開(kāi)”與“關(guān)”的時(shí)間間隔，提供不同激發(fā)時(shí)間的間歇式光源，增加光源的利用效率。

連續(xù)流工藝和LED光源耦合技術(shù)的應(yīng)用，可以在很大程度上解決光催化有機(jī)合成光源波長(zhǎng)連續(xù)不可調(diào)且利用效率低這一問(wèn)題，相信不久以后，這些技術(shù)會(huì)全部應(yīng)用到光催化有機(jī)合成領(lǐng)域中。