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化学与环境工程学院青年教师奚江波在催化领域取得重要进展

2021年01月13日 08:34 化学与环境工程学院 点击:[]

本网讯(通讯员 陈俊)2021年1月,催化领域顶级期刊《Journalof Catalysis》(一区,Top期刊)刊登了我校青年教师奚江波与华中科技大学、丹麦技术大学、哥本哈根大学、塔夫茨大学、安特卫普大学、波士顿学院和韩国科学技术院等高校和科研机构合作的研究成果:《Highlyactive, selective, and stable Pd single-atom catalyst anchored on N-dopedhollow carbon sphere for electrochemical H2O2synthesisunder acidic conditions》(DOI:10.1016/j.jcat.2020.11.020)。

分散在固体载体上的单原子催化剂(SACs)具有单一活性位点(如孤立的原子金属物种),近年来在催化领域中引起了极大的关注。针对单原子催化剂电子结构的优化以及稳定性等问题,奚江波老师和合作者们报道报告了一种简便的合成方法,该方法可在还原的氧化石墨烯/N掺杂的碳空心碳纳米球(Pd1/N-C)上稳定原子Pd物种。Pd1/N-C催化剂表现出了电化学下H2O2的高产率。即使经过10,000次循环稳定性测试,也能保持单原子结构及其高H2O2生成量。单原子钯的存在及其与N的配位结构是其高活性、高选择性和稳定性的原因。此外,这次工作还发现N配位数和Pd原子周围的杂掺杂原子对于优化中间体*OOH的吸附能至关重要,从而可有效提高电化学制备H2O2活性和选择性。

同月,奚江波老师与华中科技大学和成均馆大学(韩国)合作,1月4日在《AdvancedFunctional Materials》(一区,Top期刊)上在线发表了一篇题为《SynthesisStrategies, Catalytic Applications and Performance Regulation of Single-AtomCatalysts》(DOI: 10.1002/adfm.202008318)的综述。该文章综述了单原子催化剂(SACs)的合成策略、催化应用和性能调节等方面的最新研究进展。

另外,奚江波老师还在《ChemicalEngineering Science》(二区,Top期刊)上发表了《Continuousflow reduction of organic dyes over Pd-Fe alloy based fibrous catalyst in afixed-bed system》(DOI: 10.1016/j.ces.2020.116303),在这项工作中,报道了一种基于连续流动化学催化系统。流动化学是非常适合于现代工业催化,不仅能提高生产效率,有利于可持续发展。奚江波老师与华中科技大学和丹麦技术大学合作,制备了锚定在N掺杂碳(NC)功能化纤维状硅酸铝纤维(ASFs)上的双金属Pd-Fe合金纳米颗粒催化剂,并构建了可用于有机染料催化还原的高性能的固定床催化系统,为高性能金属基催化剂提供了新的策略和技术参考。

奚江波老师在与国内外高校开展了紧密合作并取得了一系列进展,充分展现了武汉工程大学开放的学术氛围,这也与化学与环境工程学院对青年教师的大力支持密不可分。

奚江波,博士,省级人才计划入选者,武汉工程大学特聘教授。主持湖北省自然科学基金青年和面上项目各一项,作为主要成员参与国家自然科学基金面上项目,获得湖北省自然科学奖(二等奖)一项;2015年以来,已在AdvancedFunctional Materials、Applied Catalysis B: Environmental、ACSApplied Materials & Interfaces、Journal ofCatalysis、Chemical Communications、Sensorsand Actuators B: Chemical、Journal of Physical Chemistry C和Carbon等国际学术刊物上公开发表了学术论文20余篇;担任AppliedCatalysis B: Environmental、ACS Nano、ACSCatalysis、ACS Applied Materials & Interfaces、Journalof Hazardous Materials和Carbon等知名SCI期刊杂志的审稿专家。主要研究领域涉及高性能贵金属纳米催化剂、单原子催化剂和无金属碳基催化剂的制备及其在有机催化、电催化、生物传感等方面应用以及催化机理的研究。(审稿 董志兵)

论文链接:

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021951720304668

2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202008318

3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250920308356

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