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张志明教授团队介绍
2021-03-01 14:47   审核人:

一、团队介绍

研究组目前有教师5人,教授2人(张志明,匙文雄),副研究员2人(郭颂,尹华卿),访问学者1人(黄娟茹)。博士、硕士研究生30余人。

二、团队科研工作简介

张志明教授团队围绕功能导向的团簇催化剂、催化剂@光敏剂复合体系的组装与光/电催化应用基础研究开展工作:

研究方向一:团簇催化剂

多金属氧簇化学,即多酸化学(Polyoxometalate),经历了二百年的发展,多金属氧簇结构与组成的多样性赋予其丰富多样的物理化学性质。本方向围绕多金属氧簇的可控制备与功能特性开展研究工作。致力于结构特定多酸团簇的控制合成,通过酶模拟过程构建功能导向的团簇催化剂用于光催化水分解、CO2还原与甲烷光氧化等光能转换性能研究。进一步,以功能性团簇为前驱体,控制团簇与纳米材料的自组装过程、调控金属离子的成核与生长过程,开发团簇基高效催化剂。

Figure1

图1.多酸团簇辅助合成过渡金属立方烷与光催化水氧化活性研究。

代表性论文:J. Am. Chem. Soc.2014,136, 5359;J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 1375;J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 17557;J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 18754;Nat. Chem.2019, 11, 839-845;Adv. Energy Mater.2019, 1900597;Adv. Energy Mater.2020, 2002138;Chem. Sci.2016, 7, 4220;Coord. Chem. Rev.2016,313, 94.

研究方向二:新型光敏剂

模拟自然界光合作用,发展高效人工光合系统是解决能源危机与环境污染问题的有效策略之一。利用太阳能驱动水分解、二氧化碳还原为燃料与制备高附加值有机化学品,是实现可持续发展的理想选择。光敏剂作为吸光中心和电子转移中心在人工光合系统中发挥着至关重要的作用。本方向围绕开发新型光敏剂开展研究。通过激发态调控、能级匹配的有机发色团修饰策略制备新型、高效光敏剂。探索光敏剂结构、性质与敏化能力对其催化活性的影响,深入理解催化机理、阐明构效关系、开发高效的人工光合光敏剂。

2.新型铜基光敏剂制备与高效光催化转化。

代表性论文:Angew. Chem. Int. Ed.2020, 59,12951;Nat. Sci. Rev.2020, 7, 1459;Nat. Commun.2019, 10, 3155;ACS Catal.2018, 8, 8659;Appl. Catal. B-Environ.2019, 253, 105;Chem. Sci.2015, 6, 3724;Chem. Sci.2014, 5, 489;ACS Catal.2020, 10, 11758;iScience2020, 23, 100793.

研究方向三催化剂@光吸收材料复合催化体系的构建

金属-有机骨架(MOFs)是由金属节点和有机配体有序组装形成的晶态多孔材料。MOF材料前驱体来源广泛、结构与组成易于调控的特点使其在催化剂与光敏剂集成方面独具优势。本方向致力于新型、高稳定性MOF材料的设计与合成,进一步作为分子平台实现催化剂@光吸收材料复合催化体系的精准设计与组装,加速光生电子转移、提高太阳能利用率。系统探索电子转移与催化机制,为开发具有实际应用价值的高效催化体系提供明确结构模型。致力于将基础创新应用于技术创新,通过产-学-研紧密结合的技术创新,推动催化剂@光吸收材料复合催化剂的工业化批量制备(吨级制备),用于太阳能驱动的CO2高效转化与污水处理,为实现碳中和与环境治理贡献力量。

3.团簇催化剂@光敏剂药物中间体的高效光合成。

代表性论文:Nat. Commun.2021, 12, 813;J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 15166-15173;J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 3197;Angew. Chem. Int. Ed.2016, 55, 13179;Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 16067;Appl. Catal. B-Environ2021, 288, 120001;Appl. Catal. B-Environ2019, 245, 496;Appl. Catal. B-Environ2018, 224, 46;ACS Catal.2020, 10, 5805-5813;Anal. Chem.2017, 89,13434-13440.;Chem. Sci.2019, 10, 11103–11109;Acc. Chem. Res.2020, 53, 485-495.

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