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在國家自然科學(xué)基金和安徽省自然科學(xué)基金的支持下，安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院“單原子-團(tuán)簇-納米中心”毛俊杰教授針對(duì)材料化學(xué)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題，在催化材料精準(zhǔn)制備、重要催化反應(yīng)、構(gòu)效關(guān)系建立三個(gè)方面展開了富有挑戰(zhàn)性的探索，并取得了有意義的研究結(jié)果（Nat. Commun. 2018, 9, 4958；Nat. Commun. 2020, 11, 3188；Nano Lett. 2020, 20, 3442）。相關(guān)研究策略在Nano Today. （2019, 26, 164；2020, 34, 100917）作了詳細(xì)的綜述。

近期，他們與清華大學(xué)研究人員合作，開展了CO₂分子活化的研究。他們發(fā)現(xiàn)，利用光誘導(dǎo)策略制備的Cu SAs/UiO-66-NH₂ 材料在CO₂還原反應(yīng)中展現(xiàn)出良好的催化活性和選擇性，在可見光的照射下可以持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)生甲醇和乙醇液體產(chǎn)物 (如下圖所示)。機(jī)理研究表明，單原子Cu的存在可以更有效的富集電子，對(duì)于光催化CO₂還原中的多電子反應(yīng)過程起到了關(guān)鍵作用。該研究為在原子/分子尺度設(shè)計(jì)高性能的光催化材料提供了一條新的思路，相關(guān)成果發(fā)表于Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/jacs.0c09599。

光催化CO₂還原示意圖

“單原子-團(tuán)簇-納米中心”是2018年學(xué)校90周年校慶期間，我校杰出校友、清華大學(xué)教授李亞棟院士回母校創(chuàng)立的院士工作室。自2018年5月成立以來，中心先后引進(jìn)了5名專職人員，先后獲批國家自然科學(xué)基金3項(xiàng)、安徽省自然科學(xué)基金4項(xiàng)；目前已在Nat. Commun, JACS, Nano Lett, ACS Catal, Nano Today等權(quán)威期刊上發(fā)表論文二十余篇。