我院兰亚乾教授团队在二氧化碳转化方面取得系列创新成果

18luck客户端下载 化学学院/学院新闻 2022-02-24 14:22:03 来源:18luck客户端下载 化学学院 点击: 收藏本文

近年来,全球CO2的大量排放导致系列环境问题。习近平主席在第75届联合国大会上提出中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和战略目标。其中CO2高效转化是实现双碳目标的重要方案。

近日,我院兰亚乾教授团队在化学顶级期刊J. Am. Chem. Soc.上发表了最新研究进展(论文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.1c11987),首次报道了共价有机框架(COFs)中限域和高分散多酸单团簇用于CO2光还原。论文以“Confining and Highly Dispersing Single Polyoxometalate Clusters in Covalent Organic Frameworks by Covalent Linkages for CO2 Photoreduction.”为题。我院青年英才博士后路猛为文章第一作者,兰亚乾教授为唯一通讯作者,我校为第一完成单位。此工作开发了一种在COFs中均匀分散多金属氧酸盐(POMs)的通用策略,即通过共价键将POM簇限域在COF的规则纳米孔中。所制备出的COF-POM复合材料结合了光吸收、电子传输及合适的催化活性位点等优势,在人工光合作用中表现出优异的催化活性。此工作显示出单团簇功能材料在光催化领域的应用前景。 


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1. 共价有机框架中限域和高分散多酸单团簇用于CO2光还原

另外,近日兰亚乾教授与蔡跃鹏教授合作在顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.(论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202200003)上发表综述并讨论了COF基功能材料催化剂在CO2化学转化策略中的基础理论、机理和路径方面的研究进展。论文以“Covalent Organic Frameworks-Based Functional Materials: Important Catalysts to Support Efficient CO2 Utilization”为题。我院青年英才博士后路猛和张蜜为文章共同第一作者,我校为第一完成单位。

作为CO2化学转化中的研究热点,光/电催化CO2还原和使用CO2作为载体用于能量存储在CO2利用中表现出了巨大潜力。作为一种晶态多孔材料,共价有机框架材料(COFs)由于具有独特的性质已经被广泛研究作为催化剂用于高效化学CO2转化。尤其是COFs基功能材料与各式各样的活性位点(如单金属位点、金属纳米颗粒和金属氧化物等)相组合后有望实现高效CO2转化与能量存储。此综述也讨论了COF基功能材料催化剂在高效CO2转化领域中的挑战性问题和展望,如活性位点工程、催化剂稳定性、光学活性与氧化还原活性、催化偶联反应和原位机理研究等等。此综述将为今后COF基新能源材料的进一步研究指明方向。

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2.COFs基功能材料及其在CO2转化中的应用

兰亚乾教授自2021年加入我院以来,致力于晶态材料在能源领域的应用探索,在学校和学院的大力支持下,所领导的团簇与能源材料研究团队已经取得较为丰硕的研究成果。以18luck客户端下载 为第一单位,在J. Am. Chem. Soc. (2)Angew. Chem. Int. Ed. (4篇)、Adv. Mater. (1)JACS Au (2)Chem Catalyst (1) 等顶级期刊上发表十余篇高水平研究论文,为我校化学和材料学科的快速发展做出重要贡献。

课题组主页http://www.yqlangroup.com/



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