1. Angew:人工樹葉 受植物樹葉中的光子吸收、傳導(dǎo)和反應(yīng)過程的激發(fā),本文作者采用微流控方法將luminescentsolar concentrator (LSC)和光催化材料相結(jié)合設(shè)計了人工樹葉,該設(shè)備在直射光和折射光下均可以工作,可以將光集中并轉(zhuǎn)化成窄波光束,選擇性地催化光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,該器件在室內(nèi)和室外均可以高效工作,其效率遠(yuǎn)高于那些非敏化的太陽能電池器件。
A Leaf-Inspired Luminescent Solar Concentrator forEnergy-Efficient Continuous-Flow Photochemistry Angewandte ChemieInternational Edition DOI: 10.1002/anie.201611101
2. JACS:Al2O3-Dye光催化 本文中將Al2O3和多種有機(jī)染料復(fù)合,可以在O2氣氛和可見光光照下催化苯甲醇氧化。在該反應(yīng)體系中,苯甲醇與Al2O3表面的Bronsted酸位點絡(luò)合后一方面可以降低苯甲醇的氧化電勢,另一方面可以提生Al2O3的HOMO能級,有利于電子轉(zhuǎn)移至染料分子,而后染料分子在光激發(fā)下將電子傳遞至表面吸附的O2進(jìn)行活化,從而完成催化循環(huán)。
Al2O3 Surface Complexation for Photocatalytic Organic Transformations J. Am.Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b09934
3. JACS:PdCu結(jié)構(gòu)效應(yīng)影響CO2電還原選擇性 在CO2電還原中,Cu基催化劑可以生產(chǎn)一些CxHy,但是除此之外還會有CO,H2,CH4的產(chǎn)生。對于CO2電還原的選擇性,本文作者設(shè)計了不同結(jié)構(gòu)的PdCu催化劑,包括均勻混合,不均勻混合以及相分離的幾種催化劑。在這幾種催化劑中PdCu均勻混合的納米顆粒催化活性最好,但是對于C2產(chǎn)物的選擇性最高的卻是相分離的CuPd和Cu3Pd(>60%),通過對價帶結(jié)構(gòu)的表征發(fā)現(xiàn),這種相分離的催化劑中其決定作用的是結(jié)構(gòu)效應(yīng),而非電子效應(yīng)。
Electroreduction of Carbon Dioxideto Hydrocarbons Using Bimetallic Cu–Pd Catalysts with Different Mixing Patterns J. Am.Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b10740
4. JACS:IrO2催化OER分子機(jī)理 在酸性條件下電解水OER反應(yīng)中,IrO2是現(xiàn)有活性和穩(wěn)定性最好的催化劑,但是至今人們對于其催化OER反應(yīng)的的分子機(jī)理缺乏足夠認(rèn)識。本文作者就采用DFT理論計算揭示了水溶液中的OER反應(yīng)過程。發(fā)現(xiàn),1)在恒電壓電解條件下OER的決速步受電位影響,2)熱力學(xué)上有力的步驟不一定動力學(xué)有利,3)O2分子的析出是從與表面結(jié)合的雙線太變?yōu)榻怆x的三線態(tài)。OER的活性位點可能是IrO2表面含有未成對電子的O,因此試實驗上活性最高的IrO2應(yīng)該是那些含有大量不飽和配位的表面Ir的催化劑。
The Reaction Mechanism with FreeEnergy Barriers at Constant Potentials for the Oxygen Evolution Reaction at the IrO2 (110) Surface J. Am.Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b07557
5. JACS:原位電鏡觀察Cu/Cu2O界面 對于催化劑的結(jié)構(gòu)/組成變化的表征,傳統(tǒng)電鏡只能觀察到反應(yīng)前和后的狀態(tài)而無法了解這個過程是如何發(fā)生的。本文作者采用environmental scanning transmission electron microscope (ESTEM)觀察了在O2氣氛下Cu納米顆粒變?yōu)镃u2O的過程,這一氧化過程一開始發(fā)生于Cu納米顆粒由無序氧化到部分Cu2O成核而后再傳導(dǎo)至整個納米顆粒。這一過程中會形成Cu{111}//Cu2O{111}界面。這一結(jié)果對人們?nèi)绾慰刂艭u基催化劑的氧化還原過程提供了指導(dǎo)。
Visualizing the Cu/Cu2O InterfaceTransition in Nanoparticles with Environmental Scanning Transmission ElectronMicroscopy J. Am.Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b08842
6. Nat. Chem.:光催化還原CO2制氨基酸 CO2的2e還原過程常常需要較高的活化條件,從而限制了其廣泛應(yīng)用,相較而言單電子自由基過程則提供了另一種可采用的策略。本文作者采用常見的有機(jī)光還原催化劑和多種有機(jī)胺試劑,在光催化下可以發(fā)生C-C偶聯(lián)生成多種α-氨基酸產(chǎn)物。初步的實驗證明該反應(yīng)的發(fā)生是一個自由基過程。
Photoredox activation of carbon dioxide for amino acidsynthesis in continuous flow Nature Chemistry. doi:10.1038/nchem.2690
7. Nature Mat.:導(dǎo)電Cu-硫醇復(fù)合納米線 結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)試劑在在MOF等納米材料中被廣泛使用,但是常見的結(jié)構(gòu)基元之間常是單個金屬原子或者有機(jī)分子,這限制了這些材料的導(dǎo)電性能。本文中作者以金剛烷硫醇為結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑合成了無機(jī)-有機(jī)復(fù)合Cu納米線。該納米線中含有3個剛性的Cu原子,可以作為最小的導(dǎo)電納米材料。金剛烷之間的強(qiáng)范德華相互作用使得其中的結(jié)構(gòu)基元以面對面形式拼接,并形成cis構(gòu)型。該材料的導(dǎo)電性能類似于帶狀導(dǎo)電體,在其中摻雜后可以使其導(dǎo)電性提升3個數(shù)量級。 Hybrid metal–organic chalcogenidenanowires with electrically conductive inorganic core throughdiamondoid-directed assembly Nature Materials. doi:10.1038/nmat4823
8. JACS:種子生長法制備Au納米材料 對尺寸較小的Au納米顆粒進(jìn)行熱處理可以高產(chǎn)率(>85%)地得到不同形貌,長徑比的Au納米顆粒(納米棒,雙錐體,十面體),其最終形貌由種子品質(zhì)所決定。此方法得到的Au納米棒不需要添加Ag+。該方法中即便種子儲存一定時間之后仍然可以得到特定形貌的Au納米顆粒。此外,在種子上用Pd進(jìn)行簡單的修飾可以使得最終的納米顆粒中得到保留。
High-Yield Seeded Growth of Monodisperse PentatwinnedGold Nanoparticles through Thermally Induced Seed Twinning J. Am.Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.6b12143
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