必威Betway中文2021屆碩士研究生科研工作取得豐碩成果，湯帥、劉艷等同學(xué)先后在Journal of Hazardous Materials（IF = 9.038）、ACS Appl. Mater. & Interfaces（IF=8.758）、Journal of Materials Chemistry C（IF=7.059）、Nanoscale（IF =6.895）、Environmental Pollution（IF =6.792）等化學(xué)領(lǐng)域的高水平SCI期刊發(fā)表論文。截止目前，2021屆化學(xué)工程學(xué)院的22名碩士研究生，共發(fā)表SCI/EI收錄論文34篇，其中一區(qū)論文6篇，二區(qū)論文10篇，影響因子3.0以上共計22篇。

湯帥同學(xué)作為第一作者先后在Journal of Hazardous Materials（IF = 9.038，一區(qū)，兩篇）和Chemosphere（IF = 5.778，二區(qū)）期刊中發(fā)表學(xué)術(shù)論文。微塑料是一類重要的環(huán)境污染物。作者采用生活中常見的尼龍微塑料作為研究對象，主要探究重金屬離子如鉛、銅和水體中重要溶解性有機(jī)質(zhì)富里酸（FA）單獨或共存條件下在微塑料上富集特征和作用機(jī)理。研究結(jié)果表明微塑料不僅自身具有一定環(huán)境危害，同時可以作為某些重金屬金屬離子的載體對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成更大的危害。

圖1 FA和PA6微塑料結(jié)合機(jī)理的示意圖

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129638 ;

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123548;https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121960)

劉艷同學(xué)先后在Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry（IF=3.306）, ACS Appl. Mater. & Interfaces（IF=8.758），Organic Electronics（IF=3.310）上發(fā)表論文，作者通過在發(fā)光核上配備非共軛大容量單元，在不干擾TADF特性的情況下有效提高了材料的耐溶劑能力。并且首次成功制備出了高性能的全溶液處理的TADF混合白光OLED。它的啟亮電壓只有2.8 V，最大亮度和功率效率分別高達(dá)53300 cd m -2和38.5 lm W ?1，這比以往報道的真空沉積法制備電子傳輸層的雜化OLED的性能優(yōu)異。

圖2 PCz-4CzCN和TPA-4CzCN的分子結(jié)構(gòu)和形狀圖

圖3 器件結(jié)構(gòu)、能級圖和在完全溶液處理OLED中使用的有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)

論文鏈接（https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1010603019314984，https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b20903，https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1566119919306287）

謝阿迪同學(xué)先后在Journal of Materials Chemistry C（IF=7.059）和Inorganic Chemistry（IF=4.825）上發(fā)表論文。作者以多羧酸配體為基礎(chǔ)合成一系列陰離子MOFs，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)解析和性質(zhì)的應(yīng)用研究。此類化合物具有陰離子框架和可調(diào)節(jié)的窗口大小均可用于吸收和分離陽離子有機(jī)染料。利用熒光性質(zhì)還被開發(fā)為多響應(yīng)式傳感器，檢測Cu²⁺、Co²⁺和Fe³⁺。

圖4 JOU-11和JOU-12的合成、結(jié)構(gòu)、吸附/分離染料和離子識別示意圖

(論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c02760；https://doi.org/10.1039/C9TC05113A）

鄭皓宇同學(xué)用模型化合物研究煤的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)是國際上煤化學(xué)研究領(lǐng)域廣泛認(rèn)可和應(yīng)用的一種合理方法。模型化合物代表了煤中某些特定的官能團(tuán)。通過對模型化合物反應(yīng)機(jī)理的研究，可以揭示了煤分子的復(fù)雜反應(yīng)機(jī)理。為了更好地研究CSC過程中有機(jī)硫的形成機(jī)理，文章研究選擇了含有不同有機(jī)硫官能團(tuán)的代表性有機(jī)硫模型化合物進(jìn)行了低溫氧化實驗和熱分析。用氣相色譜法和紅外分析儀測定了它們的耗氧量和氧化產(chǎn)物濃度。采用熱重/差示掃描量熱法(TG/DSC)測定了這些模型化合物在低溫氧化過程中的重量和吸熱/放熱速率。揭示了它們的氧化和熱力學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上，將有機(jī)硫模型化合物與煤樣均勻混合進(jìn)行低溫氧化實驗，探索其對CSC過程氧耗量和指示氣體產(chǎn)物的影響。研究結(jié)果表明氧化過程中混合樣品耗氧量與原煤相比有較大差異，混合樣品（除二苯并噻吩外）耗氧量呈初期高于原煤，中期低于原煤，末期高于原煤的趨勢。混合樣品（除二苯并噻吩外）CO、CO2、C2H4釋放量均遠(yuǎn)低于原煤樣品，有機(jī)硫化合物能有效降低CO、CO2、C2H4氣體產(chǎn)物生成，而二苯并噻吩有機(jī)硫模型化合物則主要在130~140℃前表現(xiàn)出對煤自燃過程的阻化作用。文章還首次創(chuàng)造性提出了有機(jī)硫?qū)γ鹤匀加绊懙淖杂苫鶛C(jī)理。該文章的研究成果對高硫煤自燃機(jī)理以及含有機(jī)硫煤礦井火災(zāi)防治具有重要意義。該文章現(xiàn)已發(fā)表在能源化工領(lǐng)域國際知名期刊《Fuel》（工程技術(shù)類TOP期刊，2021年影響因子5.578）。

圖5 芐基硫醇模型化合物的TG/DTG/DSC曲線

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119846)

吳世寧同學(xué)采用客體交換法和剝離重組法引入了偶氮苯衍生物，將C₃F₇-azo⁺Br^-插入到LiTaWO₆層板間，首次成功合成C₃F₇-azo⁺-TaWO₆納米復(fù)合材料。對C₃F₇-azo⁺-TaWO₆進(jìn)行XRD、SEM、TEM、EDS和FTIR等設(shè)備進(jìn)行表征。然后將該納米復(fù)合材料滴涂于玻碳電極上制備修飾電極(C₃F₇-azo⁺-TaWO₆/GCE)并且探索其電化學(xué)性質(zhì)。從實驗結(jié)果看，C₃F₇-azo⁺-TaWO₆/GCE的檢出限很低，檢測范圍很廣，可以在同時檢測抗壞血酸和多巴胺的同時將兩者的電位區(qū)分開，使得抗壞血酸和多巴胺之間的電勢差達(dá)到356 mV。與C₃F₇-azo⁺/GCE相比，當(dāng)在LiTaWO₆層之間插入C₃F₇-azo⁺時，C₃F₇-azo⁺-TaWO₆/GCE的穩(wěn)定性更高。此外，C₃F₇-azo⁺-TaWO₆/GCE在人體尿液樣品中具有極好的靈敏度和抗干擾性。所有實驗結(jié)果表明，C₃F₇-azo⁺-TaWO₆/GCE可用作靈敏的電化學(xué)傳感器。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of The Electrochemical Society (10.1149/1945-7111/abef4c)，Journal of Electroanalytical Chemistry (10.1016/j.jelechem.2020.114403)期刊上。

圖6 C₃F₇-azo⁺-TaWO₆納米復(fù)合材料用于檢測抗壞血酸和多巴胺

(論文鏈接：https://10.1149/1945-7111/abef4c; https://10.1016/j.jelechem.2020.114403)

葛雨婷同學(xué)以回流法制備的α-ZrP為主體材料，為了避免溶劑對環(huán)境的影響，這里采用行星式球磨儀，在無溶劑的條件下將CPC成功研磨進(jìn)α-ZrP層板間。此外利用多種儀器對該材料的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。之后，將制備的CPC/α-ZrP修飾玻碳電極使用CV和DPV技術(shù)同時檢測AA和DA。使用CV測試的結(jié)果表明，AA和DA在CPC/α-ZrP修飾電極上顯示出兩個分辨良好的氧化峰，電位差為307 mV。而DPV測試表明，AA和DA在40-1500 μM和13-520 μM濃度范圍內(nèi)，獲得的電流和濃度的校準(zhǔn)曲線是線性的，從而計算出檢出限（S/N=3）分別為10 μM和3.3 μM。此外，優(yōu)異的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性以及對真實樣品的檢測結(jié)果的可靠性，都該證實了該復(fù)合材料的實用價值。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds。

圖7 α-ZrP和CPC的球磨過程示意圖

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157927)

高錕同學(xué)先后在Solar Energy((2019) 188：300–304)以及Nanoscale Research Letters((2020) 15:174)上發(fā)表研究論文。作者通過簡單、室溫、低成本且與現(xiàn)有產(chǎn)線兼容的金屬輔助化學(xué)刻蝕方法（MACE）與堿刻蝕結(jié)合在大面積（156×156 mm²）硅片表面制備了較傳統(tǒng)絨面反射率更低（覆蓋減反膜后可達(dá)3.94%）的均勻倒金字塔絨面，同時二者在PECVD-SiOx/SiN_X疊層鈍化的少字壽命保持在同一水平上。Sunsolve軟件模擬結(jié)果顯示倒金字塔PERC太陽電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)22.1%，較傳統(tǒng)PERC電池相比提高1.4%，最終成功制備出轉(zhuǎn)化效率為21.4%的大面積倒金字塔PERC電池。這一研究成果為硅基倒金字塔PERC電池的大規(guī)模生產(chǎn)提供了極具競爭力的絨面技術(shù)和廣闊的應(yīng)用前景。

圖8 倒金字塔制備過程中各結(jié)構(gòu)的SEM圖：（1）(a)通過MACE獲得的多孔硅；(b) HF/ HNO₃修飾后的納米孔；(c) NaOH刻蝕得到的納米倒金字塔；(d)納米倒金字塔的放大圖像；(e)傳統(tǒng)微米金字塔；(f)放大的微米金字塔圖像；（2）PECVD-SiO_X/SiN_X鈍化的(a)倒金字塔樣品（左）左和(b)傳統(tǒng)的微米金字塔樣品(右)的有效少數(shù)載流子壽命圖；（3）全濕法倒金字塔制備過程中：(a)各結(jié)構(gòu)在300-1100 nm波段的反射譜；（b）各結(jié)構(gòu)的平均反射率對比；（4）模擬中硅基倒金字塔PERC電池器件結(jié)構(gòu)示意圖；（5）制備的硅基倒金字塔PERC電池結(jié)構(gòu)示意圖；（6）電池制備工藝流程

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.06.015;https://doi.org/10.1186/s11671-020-03404-y)

王藝慧同學(xué)先后在Nanoscale, 2019,11, 23206-23216.（IF=6.895）；Chemical Communications, 2021,57, 1368-1371.（IF=5.996）和ACS Applied Nano Materials, 2021,4 (2), 2118-2125.（IF=4.10）發(fā)表三篇文章。作者致力于低成本、高性能的貴金屬基納米結(jié)構(gòu)催化劑的設(shè)計、開發(fā)以及探索微觀結(jié)構(gòu)對電催化性能的影響，發(fā)掘它們在電催化領(lǐng)域的應(yīng)用前景。1、25 nm左右的八面體Pt-Ni-Ir yolk-shell三元金屬納米粒子極大地提高Pt的利用效率，增強(qiáng)酸性和堿性條件下氧還原和甲醇氧化的催化活性。與商業(yè)Pt/C催化劑相比，所制備的Pt-Ni-Ir yolk-shell催化劑的質(zhì)量活性提高了3-5倍，且具有非常高的穩(wěn)定性。2、對結(jié)晶Pd納米片進(jìn)行硫化，實現(xiàn)納米片局部的非晶態(tài)。在電流密度為10 mA/cm2時，部分非晶態(tài)硫化鈀的過電位僅為49 mV。經(jīng)過10000次線性掃描的穩(wěn)定性測試后，η10為65 mV，仍然小于大多數(shù)報道的HER催化劑。3、晶格變寬的鈀納米帶催化劑，在堿性環(huán)境下對氧還原具有超高的催化活性和穩(wěn)定性。該催化劑在0.9 V電位下對ORR的電催化比活性為1.01 mA/cm2，電化學(xué)活性比表面積為121 m2/g，質(zhì)量比活性為1.21 A/mg，分別是商業(yè)Pt/C催化劑的3.8倍、1.6倍和6倍。此外，還具有極高的穩(wěn)定性，經(jīng)過100000次循環(huán)伏安的穩(wěn)定性實驗后，面積比活性（0.81 mA/cm2）仍保持其初始值的80%。其優(yōu)異的性能源于其獨特的納米帶結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大的晶格間距。

圖9 Pt-Ni-Ir核殼和yolk-shell納米結(jié)構(gòu)的形成過程。(I) Pt、Ni、Ir逐步沉積，在富Pt核上形成富Ni殼層的八面體核殼結(jié)構(gòu)。(II) SLPD法將鉑完全沉積在八面體納米顆粒上。(III)富鉑殼與富鉑核之間的Ni通過NCE去除，形成了yolk-shell納米結(jié)構(gòu)。Pt:青色，Ni:紅色，Ir:綠色

圖10 部分非晶態(tài)硫化鈀納米片的(A) EDS圖譜，(B) HAADF-STEM圖像，(C)線性掃描和(D) Pd，(E) S和(F)合并后的元素分布圖

圖11 (A)1 M KOH溶液中Pd NBs/C、Pd NCs/C、商業(yè)Pd/C和商業(yè)Pt/C的ORR電化學(xué)性能，1 M KOH溶液中Pd NBs/C、Pd NCs/C、商業(yè)Pd/C和商業(yè)Pt/C的(B)不同催化劑在0.85-0.95 V的Tafel圖，(C)不同催化劑在0.9 V或0.95 V vs. RHE下的比活性

（論文鏈接：https://doi.org/10.1039/C9NR07235G；https://doi.org/10.1039/D0CC06693A；https://doi.org/10.1021/acsanm.0c03398）

邱先帆同學(xué)在Chemical Communications ((2021) 57：3279-3282)上發(fā)表研究論文。作者通過使用銅鹽和有機(jī)膦配體組成催化劑，烯烴或炔烴為起始原料，雙(頻哪醇合)二硼（B₂pin₂）為硼源，N,O-縮醛胺為胺甲基化試劑，利用N,O-縮醛胺分解成的甲氧基負(fù)離子成功激活雙(頻哪醇合)二硼，并使用亞甲基亞胺正離子捕獲中間體有機(jī)銅試劑，制備了γ-氨基硼酸酯類化合物。進(jìn)一步衍生成功制得α-氨基酮、β²-氨基酸和γ-氨基醇等化合物。

圖12 銅催化碳碳不飽和鍵的2-氨基硼酸酯合成

(論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D1CC00093D)

林陸健同學(xué)以第一作者先后在Environmental Pollution（IF =6.792,一區(qū)），Chemosphere（IF = 5.778，二區(qū)）和Process Safety and Environmental Protection（IF = 4.966，二區(qū)）等刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文。作者通過運用數(shù)學(xué)模型和實驗相結(jié)合的方法，探討了微塑料對于水溶液中孔雀石綠和金屬離子單獨或共存情況下吸附特性與作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)微塑料中某些添加成分等能夠促進(jìn)微塑料對這些污染物的遷移與轉(zhuǎn)化的影響。這些研究結(jié)果有助于進(jìn)一步理解微塑料與某些污染物之間相互作用機(jī)制，同時也為環(huán)境中微塑料風(fēng)險的評估提供一定科學(xué)依據(jù)。

圖13 孔雀石綠和金屬離子與微塑料結(jié)合機(jī)理的示意圖

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.05.019；https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.129079）

蔡超越同學(xué)先后在Materials Letters（259, 2020, 126851）和RSC Advances（10，2020, 29090）上發(fā)表論文。作者采用恒電位電沉積方式制得RGO@PPy-PEG泡沫。將RGO@PPy-PEG泡沫用于柔性電極材料，表現(xiàn)出良好的柔韌性、壓縮性且具有良好的輕質(zhì)性能。將RGO@PPy-PEG泡沫作為電極材料，組裝成對稱型超級電容器，該器件具有優(yōu)異的機(jī)械柔韌性，將三個電容器串聯(lián)可有效保持5個串聯(lián)LED燈亮15分鐘以上，顯示出該材料在實際應(yīng)用中的巨大潛力。

圖14 柔性RGO@PPy-PEG泡沫電極及其組裝超級電容器器件性能

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.126851；https://doi.org/10.1039/D0RA05199C）

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