【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240371
采用熔盐法制备出铝掺杂的钛酸锶(Al-SrTiO3),并通过水热法及气相氮化法在Al-SrTiO3表面紧密负载了Ni3N助催化剂。通过对Ni3N/Al-SrTiO3体系载流子转移特性表征以及密度泛函理论计算分析发现,Al-SrTiO3上的光生电子在费米能级差的作用下可快速转移到Ni3N上,有效促进了Al-SrTiO3上光生载流子的分离,从而提高其分解水析氢性能。光催化析氢测试结果表明,当Ni3N助催化剂负载量(Ni与Al-SrTiO3的质量比)为7%时,Al-SrTiO3的析氢速率相对负载前提升了82倍。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250005
Two new complexes, [Zn2(L1)(HL1)(NO3)]·CH3OH (1) and [Zn3(L2)(L3)3Cl]·CH3OH (2), were successfully synthesized by'one-pot'method based on cinnoline-3-ylhydrazine ligand and zinc with 2-hydroxy-4-methoxybenz-aldehyde and 2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde ligands, respectively, where H2L1=5-methoxy-2-(phthalazin-1-yl-hydrazonomethyl)-phenol, H2L2=2-methoxy-6-(phthalazin-1-yl-hydrazonomethyl)-phenol, HL3=2-(1, 8-dihydro-[1,2,4]triazolo[3,4-α]phthalazin-3-yl)-6-methoxy-phenol. Complexes 1 and 2 were characterized by infrared spectroscopy, elemental analysis, single-crystal X-ray diffraction, powder X-ray diffraction, etc. It is worth noting that the cinnolin-3-yl-hydrazine ligand and 2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde form two types of Schiff bases (H2L2 and HL3) when in situ reacting and coordinating with Zn(Ⅱ), and HL3 also has two coordination modes. In addition, the fluorescence performance showed that complex 1 can achieve selective and sensitive sensing of Al3+ in water with a detection limit of 6.37 μmol·L-1.
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100054
等离子体活化非均相催化反应是在温和条件下实现CO2加氢反应的前沿策略。在本研究中,采用软模板法在Al2O3-x上构建了深孔通道结构。以Al2O3-x作为载体,通过浸渍法制备了Cu/Al2O3-x催化剂,并将其应用于等离子体催化CO2加氢制二甲醚(DME)反应。在等离子体催化CO2加氢反应中,Cu/Al2O3-0.75/HZSM-5展现出高性能和高放电效率。其等离子体催化CO2加氢的CO2转化率和DME产率分别达21.98%和9.83%,其中CO、CH3OH和DME的选择性分别为25.39%、29.89%和44.72%。Al2O3-x上的深孔道结构能够作为Cu的负载位点,同时介孔结构的限域效应增强了金属-载体之间的相互作用及Cu的金属分散度。更丰富且更强的Brønsted碱性和Lewis酸性位点促进了CO2的吸附、活化及加氢。值得注意地,锚定在深孔道结构中的Cu位点能够形成电场,从而引导等离子体活化CO2中间体进入难以接近的孔隙中进行加氢反应。深孔通道中等离子体活化CO2中间体的加氢对于提升等离子体催化CO2加氢制DME反应效率具有重要意义。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100046
面对由病原微生物感染引发疾病所带来的紧迫挑战,开发新型且高效的抗菌策略已成为当务之急。尽管光动力治疗在抗菌治疗领域已得到广泛应用,但在精确调控光敏剂结构以实现高效光动力性能方面仍存在一定的挑战。本文中,我们将铂单原子(SAs)锚定在二维(2D) Al-TCPP金属-有机框架(Pt/Al-TCPP)纳米片上,并将其用作光敏剂增强活性氧(ROS)的产生,实现高效的光动力抗菌治疗。通过将Pt SAs锚定到2D Al-TCPP纳米片上,我们不仅改善了Pt SAs的分散性和稳定性,还利用了MOF晶体多孔结构与Pt SAs之间的协同作用,优化了光子功能和光捕获能力。这种结构增强了Pt SAs与卟啉连接体之间的桥接单元,促进了光照下的高效电荷转移和分离,从而增强ROS的产生。同时,除了Pt SAs的固有光动力性能之外,它的存在还能增加氧气的吸附、加速电子转移、促进电荷分离,从而提高其光动力产生ROS的效率。因此,与Al-TCPP相比,Pt/Al-TCPP光敏剂在660 nm激光照射下显示出更高的ROS生成效率。体外和体内实验均表明,在激光照射下,较低剂量的Pt/Al-TCPP纳米片能够在较短时间内有效杀灭细菌并促进伤口愈合。本研究结果为抗菌策略的开发提供了新视角,并展示了Pt/Al-TCPP纳米片作为高效伤口愈合治疗剂的潜力。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230480
在镍钴铝酸锂正极材料Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2(NCA)制备过程中表面遗留的碱性物质会严重影响其循环稳定性能,针对这一难题,提出使用Y(PO3)3对其进行表面包覆改性,利用Y(PO3)3与表面残留的LiOH反应消除表面残碱,并探讨包覆改性对NCA整体性能的影响机制。测试分析结果表明,在低温煅烧过程中前驱体表面会形成均匀致密的Y(PO3)3和LiPO3包覆层,LiPO3有较高的离子电导率,双包覆层能够防止活性物质在电化学循环过程中与电解液相互接触时发生有害副反应,提高电极材料的循环稳定性。其中Y(PO3)3包覆量(质量分数)为1%的样品在0.1C下的首次库仑效率从未改性样品的78.65%提高到88.50%,在1C下循环150圈后容量保持率从59.38%提高到85.33%,相比于未改性样品具有更高的首次库仑效率和更优异的循环性能。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309002
太阳能驱动的二氧化碳(CO2)甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H2/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这些催化剂在CO2加氢反应中作为优秀的光热催化剂被广泛应用。然而,有关LDH的层间阴离子类型如何影响CO2甲烷化活性的研究还相对有限。本文研究了包含不同层间阴离子的镍(Ni)铝(Al) LDH前驱体,通过在H2/Ar气氛中还原处理,制备了一系列Ni负载在氧化铝(Al2O3)上的MO催化剂,这些催化剂被命名为NiAl-x-MO (其中x代表CO3、NO3、Cl和SO4,分别代表碳酸根、硝酸根、氯离子和硫酸根等阴离子)。其中,NiAl-CO3-MO催化剂表现出50.1%的CO2转化率,99.9%的甲烷(CH4)选择性以及94.4 mmol∙g−1∙h−1的CH4产出速率。与之相比,NiAl-Cl-MO和NiAl-SO4-MO催化剂的CO2甲烷化活性极低。H2程序升温脱附(temperature programmed desorption with H2,H2-TPD)实验和密度泛函理论计算(density functional theory,DFT)结果表明,低CO2转化率是由于残留的氯(Cl)或硫(S)与金属Ni形成的强配位键阻碍了H2的吸附和活化。因此,在设计LDH衍生的催化剂,特别是用于氢化反应的Ni基催化剂时,应优先考虑层间阴离子在LDH中的重要作用。