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我校化學學院教師在多孔復合材料領域研究取得重要進展


發布時間:2019-10-18

化學學院消息(通訊員 魏娜2019年10月,最新一期的國際權威化學期刊《德國應用化學》發表了我校關于納米多孔金復合材料用于高效電催化固氮合成氨的研究成果“Nanoporous Gold Embedded ZIF Composite for Enhanced Electrochemical Nitrogen Fixation”,并被選為VIP(Very Important Paper)文章。化學學院青年教師楊祎潔博士為該論文第一作者,李程鵬副研究員、杜淼教授為通訊作者,天津師范大學為唯一通訊單位。《德國應用化學》是化學界公認的國際頂級期刊之一,最新影響因子為12.257。

氨是世界上產量最高的化學品之一。目前,工業合成氨所采用的傳統Haber-Bosch法,其工藝復雜、能耗大、產量低、且排放大量的溫室氣體。電化學固氮提供了一種節能環保的方法,而開發高效的氮還原(NRR)電催化劑是當前面臨的主要挑戰。多孔金核心的表面由相互連接的“韌帶”構成,可提供大量的電催化活性位點;殼層ZIF-8的多孔性減少了活性位點附近化學物質的擴散,而其自身的疏水性則可抑制競爭性析氫反應。將納米多孔金@ZIF-8用于NRR電催化反應,可成功實現 (28.7 ± 0.9) μg h-1cm-2的氨產率和高達44%的法拉第效率,并且表現出優異的穩定性、耐久性以及選擇性。該工作將多孔金的電催化活性及ZIFs材料的多孔性和疏水性相結合,該設計策略還可用于制備基于其他多孔金屬和ZIFs或MOFs的核-殼結構復合材料,并應用于各種水敏感的電催化反應。

李程鵬博士,副研究員,入選天津市“131”創新型人才培養工程第二層次,天津市高校“中青年骨干創新人才培養計劃”,曾主持國家自然科學基金(3項)和天津市自然科學基金等項目,在J. Am. Chem. Soc., Coord. Chem. Rev., Chem. Commun.等期刊發表SCI論文80余篇。楊祎潔博士,講師,在Nano Lett., Chem. Mater.等期刊上發表論文多篇,主持天津市自然科學基金。2018年6月,楊祎潔博士畢業到我校工作,在杜淼教授、李程鵬副研究員的指導下,轉變研究方向,迅速融入團隊課題之中,經過一年多團隊的共同努力,在新型多孔復合材料設計及電催化應用方面取得了突破,這也是化學學院以博士身份入職的教師在最短工作時間內發表的最高水平文章。

論文信息:Yijie Yang, Shu-Qi Wang, Haoming Wen, Tao Ye, Jing Chen, Cheng-Peng Li,* Miao Du,* Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 15362. DOI: 10.1002/anie.201909770

圖片由化學學院提供

編輯:夏然



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