我校青年教师李健在《德国应用化学》发表研究成果

发布时间:2024-06-03浏览次数:10

近日,《德国应用化学》Angew. Chem. Int. Ed.在线发表了我校化学工程与技术学院仲崇立/宏亮团队青年教师李健副教授的研究成果,其成功地将Irving-Williams序列理论应用于单原子位点SASs催化剂设计和制备Jian Li, Minghao Du, Zhenfa Wu, Xinru Zhang, Wenjuan Xue, Hongliang Huang,* and Chongli Zhong*, Engineering Single-Atom Sites with the Irving-Williams Series for the Simultaneous Co-photocatalytic CO2 Reduction and CH3CHO Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: 10.1002/anie.202407975)。

d5d10的过渡金属活性中心,其键能热力学平衡常数呈Λ型趋势,理论上峰值Nid8然而,Jahn-Teller效应影响,自发的几何畸变会导致波峰从Nid8变为Cud9进而改变了金属与载体之间的晶体场稳定化能,使得含氮配体3d二价金属离子耦合的配合物稳定性遵循Irving-Williams序列Mn (d5) < Fe (d6)< Co (d7)< Ni (d8)< Cu (d9)> Zn (d10)尽管该序列对金属配合物的合成具有重要的指导意义,但将这一理论应用于设计单原子位点SASs催化剂的研究尚未见报道。

本研究在前期限域单原子位点催化剂研究基础上Nat. Catal., 2021, 4, 719),开发了一种带有邻菲罗啉单元的共价邻菲罗啉框架CPFs材料,用于锚定d5d10SASsMn²Fe³Co²Ni²Cu²Zn²如图1所示。经过系列实验表征和理论计算验证,Irving-Williams序列准确预测上述单原子位点催化剂的稳定性和电荷转移效率。光催化性能测试结果表明,与其他metal-SASs/CPFs催化剂相比,Cu-SASs/CPFs展现出更优异的光还原CO2CO和光氧化CH3CHOCH3COOH的活性


1.Irving-Williams序列设计单原子位点催化剂示意图


该论文的第一作者为化工学院青年教师李健副教授,黄宏亮副研究员和仲崇立教授为共同通讯作者。这是该团队今年在Angew. Chem. Int. Ed.期刊上发表的第4篇论文,团队项目受到国家自然基金重点和青年项目No. 22038010, 22208244及天津市自然科学基金No. 22JCQNJC01390的资助。

(审稿:化学工程与技术学院 陈继荣 编辑:党委宣传部 刘孜勤)

图片来源:化学工程与技术学院