A new polyoxovanadate compound [Co(pIM)V₂O₆] (1) was hydrothermally synthesized, where pIM stands for 2-(2-pyridyl)imidazole. For its characterizations, an integration of X-ray single crystal diffraction, powder X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectra, and elemental analysis was accomplished. The compound exhibited a 2D architecture composed of VO₄ tetrahedra and CoO₃N₂ square pyramids via both edge - and corner - sharing. Considering the excellent catalytic oxidation features of polyoxovanadate, compound 1 was used as an efficient heterogeneous catalyst for the epoxidation of olefins with H₂O₂ as an oxidant, and could be reused without consuming activity. Besides, the magnetic studies indicated the antiferromagnetic interactions in 1.

通过水热法制备了锰、铋共掺杂铌酸钠压电骨修复材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、压电力显微镜、电化学工作站、紫外可见近红外光谱仪、电子顺磁共振波谱仪等对该材料的微观形貌、组成结构、压电性能、声动力性能和类酶活性等进行表征。结果表明，该材料兼具压电性能和类酶活性，超声触发压电响应不仅促进细胞增殖，而且增强声动力和类酶活性，产生活性氧，协同杀死细菌/清除生物膜。

氢能是一种来源广泛、灵活高效的二次能源，同时也是一种重要的能源介质。目前，低成本、高密度的储氢技术被认为是制约氢能产业规模化发展的瓶颈。有机液体储氢具有质量储氢密度高、液体储运安全以及易于长距离运输等优势，受到研究者的广泛关注。然而，与发展相对成熟的加氢工艺相比，有机液体氢载体脱氢过程仍存在反应温度高、效率低等难题。解决上述问题的关键在于开发高效的脱氢催化剂。近年来，碳基催化剂因其具有活性组分高分散、碳载体组成结构及表面理化性质可调、导电导热性能优异等特点，在有机液体氢载体脱氢反应中表现出优异的反应性能。本文首先详细分析了以环己烷、甲基环己烷、十氢化萘、十二氢乙基咔唑等为代表的有机液体氢载体脱氢热力学、动力学及常用氢载体的理化性质，总结了活性炭、碳纳米管、碳纤维、还原氧化石墨烯等作为催化剂载体的独特优势，并从碳基催化剂结构特点、催化性能、构效关系及脱氢反应机理等方面进行归纳和分析。在此基础上，提出了有机液体储氢领域面临的主要挑战，展望了碳载体的改性及粉体成型、反应机理以及化工过程强化的研究是该领域未来发展的重要方向。

过渡金属羟基氧化物已被证明是水氧化反应的可靠助催化剂。然而，在水氧化过程中它们对H₂O及其中间产物的吸附能力不足，极大制约了水氧化速率的提高。在本研究中，H₂O及其中间体在MnOOH助剂的缺电子Mn^(3+δ)+上的自发增强吸附可以极大地促进水的快速氧化，从而在纯水体系中实现高效的光催化H₂O₂生成。首先，无定型MnOOH通过定向光诱导氧化方法选择性地沉积在AuPd改性的单晶BiVO₄光催化剂的(110)面上，从而制备了AuPd/BiVO₄/MnOOH光催化剂。光催化实验表明，所制备的AuPd/BiVO₄/MnOOH (0.5%)光催化剂的H₂O₂产生速率达到214 μmol∙L⁻¹，并表现出良好的稳定性和重现性。密度泛函理论计算和X射线光电子能谱表征表明，MnOOH的自由电子可以有效地转移到BiVO₄上，诱导缺电子Mn位(Mn^(3+δ)+)的产生，从而自发地促进H₂O及其中间体的吸附，增强四电子WOR反应，导致H₂O₂的高效生成。本文关于助催化剂与主体催化剂之间强相互作用的工作为其它高效催化材料的合理设计提供了一种新的思路。

化石燃料的燃烧导致CO₂排放量显著增大，对环境构成严重威胁。光催化CO₂还原是减少全球变暖的重要手段，本文探讨了石墨相氮化碳(g-C₃N₄)在此领域中的潜在应用。然而，光生载流子的复合较快、可见光吸收能力差以及缺乏活性位点等关键因素限制了g-C₃N₄的光催化CO₂还原活性。为了解决这些问题，人们采用了多种改性策略，包括调整g-C₃N₄的形貌(如量子点、纳米棒、纳米管、纳米片、空心球等)，掺杂不同类型原子，以及与其他半导体复合形成异质结。g-C₃N₄作为光催化剂已展现出光催化还原CO₂的潜力，但仍需进一步研究和创新，本文重点讨论了S型异质结在提高g-C₃N₄光催化CO₂还原性能方面的作用，以克服其当前催化剂开发及应用的局限性。

Mo₂C MXene(Mo₂CT_x)由于其表面Mo活性位点具有类Pt的电子结构在光催化中展现出优异的析氢潜力。然而，Mo₂CT_x中的Mo位点在析氢反应(HER)过程中通常表现出过强的H吸附能力，显著限制了Mo₂CT_x的本征催化活性。为了削弱Mo活性位点的H吸附能力，本论文通过功函数诱导效应原位构建MoC-Mo₂C MXene异质结，实现了d轨道电子的调控。利用Co诱导的熔盐法将Mo₂C MXene原位转化为MoC，随后通过简单的超声辅助方法与TiO₂耦合，制备了MoC-Mo₂CT_x/TiO₂光催化剂。光催化产氢测试表明，最优的MoC-Mo₂CT_x/TiO₂样品实现了1886 μmol∙h⁻¹∙g⁻¹的产氢速率，分别是TiO₂和Mo₂CF_x/TiO₂(Mo₂CF_x通过常规蚀刻剂NH₄F+HCl制备)的117.9倍和3.9倍。实验和理论计算证实，MoC与Mo₂C MXene之间的功函数梯度诱导电子从MoC向Mo₂C MXene转移，从而削弱了Mo₂CT_x助催化剂中Mo活性位点的H吸附能力，进而提升了其HER活性。该研究为原位构建基于Mo₂C MXene的异质结以调控Mo活性位点的H吸附能力提供了一种新策略。

A metal-organic framework {[Zn(L)_0.5(1,2,4,5-tpb)_0.5]·DMF·3H₂O}_n (1) was synthesized by solvothermal reaction, where H₄L=5,5′-(ethane-1,2-diyl)diisophthalic acid, and 1,2,4,5-tpb=1,2,4,5-tetra(pyridin-4-yl)benzene. The analysis of the single crystal structure indicates that L^4- and 1,2,4,5-tpb are connected with Zn(Ⅱ) to form a 2D layered structure, and the layers are linked by 1,2,4,5-tpb to form a 3D structure. 1 can be used as a highly selective fluorescent probe for the detection of 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNP) and tetracycline (TET), and the detection limits were 0.013 and 0.31 μmol·L^-1, respectively. 1 was applied successfully to the determination of TET content in the Yanhe River water sample.

作为一类具有应用前景的乙醇氧化反应(EOR)催化剂，Pd基材料仍然本征受限于表面电子结构在乙醇吸附与CH₃CO中间体脱附之间的权衡关系。本文合成了负载于N/S共掺杂碳上的Pd催化剂(Pd@SNC)，其中掺杂的S和N原子能够向Pd转移适量电子，从而赋予Pd更为适宜的电子结构。此外，d带中心的适度负移表明，该适宜的Pd电子结构不仅能够增强对乙醇和OH^-的吸附，还能够促进中间体(CH₃CO*)的脱附，从而有利于反应动力学。结果表明，Pd@SNC表现出最高的EOR催化活性，其质量活性达到945.49 mA mgPd^-1，明显优于Pd@NC和Pd@C。理论计算结果进一步表明，由于共掺杂N和S原子对Pd电子结构进行了有效调控，Pd@SNC在EOR过程中脱氢步骤表现出最低的反应能垒。