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化学化工学院分子模拟与太阳能转化研究团队近期取得重要进展
发布时间:2022-03-15       浏览量:     作者:      来源:    分享到:

我校化学化工学院曹睿教授带领的分子模拟与太阳能转换研究团队致力于开发用于水分解、氧气还原和二氧化碳还原等小分子活化的新催化体系研究,近期在科学研究和社会声誉方面取得多项重要成果。

团队带头人曹睿教授受邀担任ChemSusChem期刊编委会主席。ChemSusChem创刊于2008年,是WILEY出版集团专注于可持续发展能源与新材料的旗舰期刊(Chemistry-Sustainability-Energy-Materials)。此次聘任突显了其在国际上的重要学术影响力。(https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202102612)

析氢反应(HER)、析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)等是生物和人工能量转换中非常重要的反应。阐明反应机理和构效关系对于认识和理解这些反应以及开发高效催化剂具有重要意义。团队综述了课题组近年来利用金属卟啉及其衍生物催化HER、OER和ORR的研究。这些研究突出了探索金属卟啉用于HER、OER和ORR机理研究的巨大好处。论文第一作者为李夏亮博士,通讯作者为曹睿教授。(论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00753)。

许多重要的化学反应都需要质子的参与,在这些反应过程中,质子传递效率对整个反应效率具有决定性的作用。在生物体系中,金属蛋白催化活性中心往往利用水簇氢键网络来实现高效定向的质子传递。曹睿团队利用分子内冠醚基团,在钴咔咯催化中心周围构筑水簇氢键网络辅助质子转移,提高了质子转移效率,从而显著促进电催化析氢反应。

这种策略对于人为调控许多其他涉及质子转移的催化小分子活化反应具有重要的科学价值和意义。该成果发表在《德国应用化学》期刊(Angew. Chem. Int. Ed.2021,61, e2021143),李夏亮博士,吕斌硕士和张学鹏博士为共同第一作者,通讯作者为曹睿教授。(论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202114310)。同时,国家自然科学基金委也对这一研究工作进行了报道(https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info83027.htm)。

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