有机硫化合物的电化学转化
张勇, 高芳玲, 晏宏, 叶克印
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407035
对有机硫化合物的合成与转化的研究具有重要的理论和应用价值。然而,国内外基础有机化学教材对有机硫化合物的知识介绍有限。本文首先简要回顾基础有机化学中有机硫化合物的相关知识点,随后与当前有机电化学科研进展进行了比较和讨论。本文通过科研反哺教学激发学习兴趣,有助于加深化学专业学生对这一前沿领域的了解。
关键词: 有机硫化合物, 电化学, 有机合成, 绿色化学
促进电荷分离和增强O2吸附双重策略提升金修饰含硫空位CdIn2S4的光催化产H2O2性能
赵艳艳, 吴珍, 张勇, 朱必成, 张建军
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100142
光催化氧还原反应(ORR)为过氧化氢(H2O2)的生产提供了一种温和且经济高效的方法。然而,催化剂的快速载流子复合和氧气吸附能力不足严重制约了其实际应用。针对上述问题,本研究提出了一种协同策略,首先通过制备富含S空位的CdIn2S4(Sv–CIS)促进电荷分离,随后负载纳米金颗粒(Au–Sv–CIS)以增强O2吸附能力。结果表明,优化后的Au–Sv–CIS在10%乙醇/水溶液中的H2O2产率显著提高至2542 μmol·h−1·g−1,分别是单体CIS和Sv–CIS的12.8倍和1.7倍。采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、瞬态光电流响应、电化学阻抗谱和飞秒瞬态吸收光谱等证明了Au–Sv–CIS具有显著改善的电荷分离效率。程序升温脱附实验和密度泛函理论计算揭示了Au–Sv–CIS增强的氧气吸附特性。本研究为实现高效的太阳能-化学能转化提供了新的设计思路。
关键词: S空位, 电荷分离, O2吸附, CdIn2S4, 过氧化氢
WO3@TP无机@有机S型光催化剂用于促进产H2O2
朱文君, 艾陈斌, 许凯强, 周亚太, 张锡东, 张勇
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100184
利用氧气和水光催化生产过氧化氢(H2O2)是一种经济环保的工艺,但开发高性能光催化剂仍具挑战性。本研究通过室温下在WO3纳米纤维表面原位生长席夫碱聚合物三(4-氨基苯基)胺(TAPA)-对苯二甲醛(PDA)(标记为TP),成功合成了WO3@聚合物S型光催化剂(WO3@TP)。所制备的WO3@TP S型异质结展现出快速的载流子分离能力和较短的光生载流子传输距离。最优的WO3@TP复合材料(WT-10)实现了3242 μmol g−1 h−1的H2O2产率,分别是纯WO3和TP的137.3倍和4.6倍。通过原位辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)、理论计算和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)等先进表征手段的结合,验证了WO3@TP S型异质结内的电荷转移机制。电子顺磁共振(EPR)和原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)证实了反应体系中存在双通道路径(氧气还原反应(ORR)与水氧化反应(WOR)),从而促成高效H2O2生产。该研究不仅深化了对S型异质结中超快电荷迁移行为的理解,还为应用于太阳能驱动H2O2生产的无机@有机光催化剂提供了合理设计思路。
关键词: 光催化H2O2生成, S型异质结, 聚合物, 超快电荷转移, WO3纳米纤维

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