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安徽師范大學(xué)單原子-團(tuán)簇-納米中心團(tuán)隊在小分子活化方面取得新進(jìn)展

來源:安徽師范大學(xué)      2020-11-05
導(dǎo)讀:能源小分子的高效轉(zhuǎn)化在化學(xué)化工領(lǐng)域具有重大意義。在原子尺度設(shè)計和發(fā)展高性能的催化材料已成為該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性問題。

在國家自然科學(xué)基金和安徽省自然科學(xué)基金的支持下,安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院“單原子-團(tuán)簇-納米中心”毛俊杰教授針對材料化學(xué)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題,在催化材料精準(zhǔn)制備、重要催化反應(yīng)、構(gòu)效關(guān)系建立三個方面展開了富有挑戰(zhàn)性的探索,并取得了有意義的研究結(jié)果(Nat. Commun. 2018, 9, 4958;Nat. Commun. 2020, 11, 3188;Nano Lett. 2020, 20, 3442)。相關(guān)研究策略在Nano Today. (2019, 26, 164;2020, 34, 100917)作了詳細(xì)的綜述。

近期,他們與清華大學(xué)研究人員合作,開展了CO2分子活化的研究。他們發(fā)現(xiàn),利用光誘導(dǎo)策略制備的Cu SAs/UiO-66-NH2 材料在CO2還原反應(yīng)中展現(xiàn)出良好的催化活性和選擇性,在可見光的照射下可以持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)生甲醇和乙醇液體產(chǎn)物 (如下圖所示)。機(jī)理研究表明,單原子Cu的存在可以更有效的富集電子,對于光催化CO2還原中的多電子反應(yīng)過程起到了關(guān)鍵作用。該研究為在原子/分子尺度設(shè)計高性能的光催化材料提供了一條新的思路,相關(guān)成果發(fā)表于Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/jacs.0c09599。

光催化CO2還原示意圖

“單原子-團(tuán)簇-納米中心”是2018年學(xué)校90周年校慶期間,我校杰出校友、清華大學(xué)教授李亞棟院士回母校創(chuàng)立的院士工作室。自20185月成立以來,中心先后引進(jìn)了5名專職人員,先后獲批國家自然科學(xué)基金3項、安徽省自然科學(xué)基金4項;目前已在Nat. Commun, JACS, Nano Lett, ACS Catal, Nano Today等權(quán)威期刊上發(fā)表論文二十余篇。


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