【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412089
李正名院士是我国著名的教育家、化学家和农药学家。在李先生逝世3周年之际,李正名奖学金捐赠暨首届颁奖仪式在南开大学举行。本文结合一部分典型的具体事例,对李正名先生的教育家精神和科学家精神进行了介绍,从中折射出他始终如一的坚定爱国信念和无私奉献精神。青年学子通过学习李先生的光辉事迹,可以深入了解老一辈科学家浓厚的家国情怀。本文有助于激励当代大学生厚植爱国主义理想与信念,增强自主创新意识和能力,立志为中华民族的伟大复兴贡献自己的全部力量。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202307019
亲核氧化反应在可持续生产增值化学品中扮演着重要角色。电催化甘油氧化反应作为亲核氧化反应的一种重要类型,可以制得包括甲酸在内的C1至C3衍生产物。非贵金属氢氧化物/羟基氧化物被广泛应用于甘油氧化反应,但在中等电位下难以达到工业级电流密度(大于300 mA·cm-2])。研究表明,氢氧化物/羟基氧化物催化的甘油氧化反应通过间接氧化机理进行, 即通过电生成的含有亲电吸附氧的羟基氧化物氧化亲核试剂(甘油)。因此,理解甘油氧化反应中电催化剂的演变至关重要。在本文中,通过循环伏安法活化钼酸镍(NiMoO4),开发了一种钼掺杂的羟基氧化镍(Mo-NiOOH)催化剂。通过多种表征方法对Mo-NiOOH进行了系统表征,结果显示,Mo-NiOOH继承了NiMoO4前驱体的纳米片阵列形貌,但Mo含量降低,证明循环伏安法活化后实现了从氧化物到羟基氧化物的相重构。此外,Mo-NiOOH中Ni3+/Ni2+的比例高于循环伏安法活化制备的NiOOH。在活化过程中,Mo物种从NiMoO4中浸出,制备得到的Mo-NiOOH保留了NiMoO4前驱体的纳米片阵列形貌。与氢氧化镍(Ni(OH)2)经循环伏安法活化合成的NiOOH相比,Mo-NiOOH具有更高的电化学比表面积(ECSAs)和更高的Ni3+/Ni2+比例,且促进了Ni2+氧化为Ni3+。因此,Mo-NiOOH达到高电流密度(400 mA·cm-2])的电位(1.51 V vs. RHE)低于NiOOH (1.84 V vs. RHE)。此外,Mo-NiOOH表现出高于NiOOH的甲酸盐法拉第效率(84.7% vs. 59.6%),表明钼掺杂加速了碳―碳键断裂。多电位阶跃实验显示,NiOOH和Mo-NiOOH催化的甘油电氧化通过类似的羟基氧化物介导的间接氧化机理进行。原位电化学阻抗谱和原位拉曼光谱证实,Mo掺杂促进了甘油氧化反应动力学以及Ni2+氧化为Ni3+的过程,导致Mo-NiOOH比NiOOH具有更高的活性和甲酸选择性。本研究通过可溶性阴离子浸出策略来调节羟基氧化物表面结构,为设计高性能亲核氧化反应电催化剂提供了指导。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100133
在光催化CO2加氢领域,光生载流子的吸附-脱附行为及其动力学特性是影响光催化反应动力学过程与整体效率的关键因素。本文通过简便的浸渍-煅烧法制备了5A分子筛功能化的In2O3复合材料(记为IO@5A-xwt%)。其中,经5A分子筛负载量优化的IO@5A-5wt%复合材料在光催化CO2转化为CO的反应中表现出色,CO生成速率达到2610.55 μmol·g−1·h−1,为原始In2O3的19倍。此外,IO@5A-5wt%复合材料在经过持续45 h、总计108次循环的长时间测试后仍保持可接受的催化稳定性。一系列全面的表征技术和性能评估表明,5A分子筛的引入显著调节了光催化反应中的吸附-脱附行为和空穴动力学。5A分子筛的多通道结构具有合适的孔径,有效增强了CO2的吸附。同时,5A分子筛的表面羟基促进了光生空穴的转移,从而抑制了光生载流子的复合。此外,反应产物H2O更容易从催化剂表面脱附。这些协同效应共同构成了IO@5A-5wt%复合材料光催化性能增强的关键机制。
