必威Betway中文2023屆碩士研究生科研工作取得豐碩成果，周濤、李夢(mèng)瑤等同學(xué)先后在Chemical Engineering Journal（中科院1區(qū)期刊，IF=16.744）、Science of the Total Environment（中科院1區(qū)期刊，IF=10.753）、ACS Applied Materials & Interfaces（中科院2區(qū)期刊，IF=10.383）、ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院1區(qū)期刊，IF 9.224）等化學(xué)領(lǐng)域的高水平SCI期刊發(fā)表論文。截止目前，2023屆必威Betway中文的15名碩士研究生，共發(fā)表SCI/EI收錄論文25篇，其中一區(qū)論文5篇，二區(qū)論文11篇，影響因子5.0以上共計(jì)15篇。

周濤同學(xué)先后在Chemical Engineering Journal（中科院1區(qū)期刊，IF=16.744）、ACS Applied Materials & Interfaces（中科院2區(qū)期刊，IF=10.383）和Journal of Materials Chemistry C（中科院2區(qū)期刊，IF=8.067）期刊上發(fā)表研究論文4篇。作者采用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且不需要貴金屬催化劑的方法將苯腈類TADF單元嵌入非共軛大分子或聚合物側(cè)鏈上，得到了一系列光、熱、電等性能優(yōu)異的TADF聚合物，并采用溶液法制備了紅、綠、藍(lán)電致發(fā)光器件。其中，以P4CzCN-PA作為主體，5TCzBN為發(fā)射體的綠色OLEDs實(shí)現(xiàn)了52.0 cd A^-1和20.9 %的最大光度效率和外量子效率，可與真空沉積器件相媲美。基于新設(shè)計(jì)的封裝型聚集誘導(dǎo)TADF聚合物，溶液處理的OLEDs對(duì)于天藍(lán)和白色器件分別達(dá)到11.5%和13.0%的最大外量子效率，這是所報(bào)道的聚合物OLEDs中的最高效率之一。此外，作者還提出了單分子Exciplex的概念，化合物PhTRZ-CzTPA在薄膜狀態(tài)下表現(xiàn)出與單體物理混合物相同的發(fā)射光譜，充分證明了本體異質(zhì)結(jié)的可行性，刷新了Exciplex只能是混合物的認(rèn)知。最后，鑒于聚合物高密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)引入紅色摻雜劑，成功制備了首個(gè)基于聚合物TADF的柔性可彎曲OLEDs。上述合成工藝簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良的苯腈類TADF聚合物對(duì)于開(kāi)發(fā)用于高性能溶液處理和柔性器件的有機(jī)發(fā)光二極管具有重要的指導(dǎo)意義。

基于TADF聚合物材料OLED的結(jié)構(gòu)和器件發(fā)光圖

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135898；https://doi.org/10.1039/D1TC05010A；https://doi.org/10.1039/D2TC02641D；https://doi.org/10.1021/acsami.3c02412）

李夢(mèng)瑤同學(xué)對(duì)比研究燃煤電廠粉煤灰、黑碳以及磁性礦物的形態(tài)、礦物學(xué)特征差異以及磁學(xué)特性，探討黑碳與磁性礦物的結(jié)合方式，重點(diǎn)從分子水平研究磁性鐵氧化物與黑碳之間的化學(xué)鍵、形態(tài)及其結(jié)合方式。結(jié)果表明在煤燃燒衍生黑碳過(guò)程中磁性礦物參與了其形成過(guò)程，對(duì)其產(chǎn)生具有一定的抑制作用，兩者形成碳包覆磁性鐵氧化物結(jié)構(gòu)或發(fā)生吸附現(xiàn)象，通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算也證實(shí)了兩者間的化學(xué)吸附作用。這一結(jié)果將進(jìn)一步了解黑碳的環(huán)境行為機(jī)制和過(guò)程，明確黑碳污染的途徑和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為構(gòu)建以污染源“磁性指紋”信息為特征的黑碳磁性示蹤新方法提供理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊Science of the Total Environment, 872 (2023) 162059（IF=10.753）。

黑碳和磁性礦物結(jié)合機(jī)制研究思路圖

(論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162059)

龔暢同學(xué)先后在European Polymer Journal（中科院2區(qū)期刊，IF 5.546）和ACS Sustainable Chemistry & Engineering（中科院1區(qū)TOP期刊，IF 9.224）期刊上發(fā)表研究論文2篇。作者首先報(bào)道了一種將可交換Zn²⁺-羧基離子交聯(lián)引入商用三元乙丙橡膠體系的簡(jiǎn)便策略，制備得到EPDM-g-MAZn。所構(gòu)建的可交換交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為犧牲單元顯著提高三元乙丙橡膠的力學(xué)性能，同時(shí)動(dòng)態(tài)交聯(lián)通過(guò)熱壓可逆斷裂和重組，賦予EPDM良好的重加工和回收能力。通過(guò)在EPDM-g-MAZn中添加炭黑或甲基丙烯酸鋅后，機(jī)械性能進(jìn)一步提升，EPDM-g-MAZn/CB具有良好的可重加工性能，能夠滿足工業(yè)應(yīng)用。作者隨后報(bào)道了一種利用β-羥基酯交聯(lián)鍵構(gòu)筑動(dòng)態(tài)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，制備得到具有良好機(jī)械性能和優(yōu)異導(dǎo)熱性能的可重復(fù)加工ENR/BN-COOH/GO橡膠納米復(fù)合材料的簡(jiǎn)便策略。所構(gòu)建的β-羥基酯鍵作為動(dòng)態(tài)單元顯著提高界面相互作用，實(shí)現(xiàn)有效能量耗散，通過(guò)酯交換反應(yīng)可以賦予ENR可重加工能力，同時(shí)使其導(dǎo)熱性能顯著提升。在橡膠基體中構(gòu)建動(dòng)態(tài)交聯(lián)鍵的策略被證實(shí)在可回收橡膠的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中具有潛在利用價(jià)值。

EPDM-g-MAZn重復(fù)加工及EPDM-g-MAZn/ZDMA交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)示意圖

ENR/BN-COOH/GO重復(fù)加工及熱傳遞模型示意圖

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2022.111339）

許德鑫同學(xué)相關(guān)研究成果以“The generation mechanism of CO and CO2 in coal spontaneous combustion by mathematical statistical and other methods”為題在國(guó)際著名期刊《Fuel》（中科院I區(qū)，IF 8.035）上發(fā)表。

煤自燃嚴(yán)重威脅煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸和利用，不僅會(huì)造成煤礦安全事故、形成資源浪費(fèi)，還帶來(lái)了生態(tài)破壞、環(huán)境污染等諸多問(wèn)題，揭示煤自燃機(jī)理可以為其防治提供理論依據(jù)。煤中的含氧官能團(tuán)、烷基側(cè)鏈?zhǔn)谴龠M(jìn)煤自燃進(jìn)程必不可少的活性基團(tuán)，煤自燃重要指標(biāo)性氣體CO、CO₂的生成與活性基團(tuán)變化息息相關(guān)，研究煤中含氧官能團(tuán)、烷基側(cè)鏈與氧反應(yīng)機(jī)制，探究煤中活性基團(tuán)含量與指標(biāo)性氣體CO、CO₂濃度之間相互變化關(guān)系對(duì)揭示煤自燃復(fù)雜機(jī)理具有重要意義，然而目前該方面的研究尚不夠不深入，針對(duì)煤自燃過(guò)程中指標(biāo)性氣體CO、CO₂的產(chǎn)生機(jī)制學(xué)者間亦存在較大爭(zhēng)議。

作者采用主成分分析（PCA）、Pearson線性分析與傅里葉紅外光譜分析相結(jié)合的方法，對(duì)不同變質(zhì)程度煤，在低溫氧化過(guò)程中三種活性官能團(tuán)-CH₃、-C=O、-COOH相對(duì)含量，與CO、CO₂產(chǎn)生規(guī)律的相關(guān)性進(jìn)行研究，結(jié)果表明不同變質(zhì)程度煤CO、CO₂生成機(jī)制亦不相同。其中低變質(zhì)程度煤產(chǎn)生的CO、CO₂主要源于固有，以及次生烷基側(cè)鏈不斷形成和持續(xù)氧化；中等變質(zhì)程度煤主要源于含氧官能團(tuán)的氧化；對(duì)于高變質(zhì)程度煤CO主要源于煤中烷基側(cè)鏈氧化生成羰基，羰基斷裂后所形成，少部分源于煤-氧自由基反應(yīng)。而CO₂來(lái)源則較為復(fù)雜。最后文章還通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算方法對(duì)C=O·與·OH自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，結(jié)果表明該自由基反應(yīng)在一定條件下即可自發(fā)進(jìn)行，并放出一定的熱量，從而對(duì)煤自燃過(guò)程起到積極促進(jìn)作用。文章系統(tǒng)地研究了煤中含氧官能團(tuán)、烷基側(cè)鏈與氧反應(yīng)機(jī)制，探究煤中活性基團(tuán)含量與指標(biāo)性氣體CO、CO₂濃度之間相互變化關(guān)系，其研究成果對(duì)揭示煤自燃復(fù)雜機(jī)理具有重要意義。

煤樣低溫氧化過(guò)程中釋放出CO、CO2機(jī)理

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128747）

朱濤同學(xué)在Applied Surface Science（中科院1區(qū)期刊，IF=7.392）報(bào)道了一種季銨鹽水楊醛希夫堿側(cè)鏈聚合物接枝的磁性吸附劑Fe₃O₄@SiO₂-PAP，該材料通過(guò)表面引發(fā)可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合方法，將結(jié)構(gòu)規(guī)整的聚合物鏈接枝到磁性Fe₃O₄納米粒子表面，具有良好的水分散性和磁力回收性能。通過(guò)系統(tǒng)的吸附實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Fe₃O₄@SiO₂-PAP對(duì)Cu²⁺的吸附容量為59.98 mg/g，吸附過(guò)程自發(fā)進(jìn)行，符合Langmuir等溫模型和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，屬于受化學(xué)控制的單分子層吸附。同時(shí)，F(xiàn)e₃O₄@SiO₂-PAP對(duì)Cu²⁺具有熒光猝滅響應(yīng)，且具有較高的選擇性和靈敏度，在其它金屬離子存在時(shí)并不影響對(duì)Cu²⁺的識(shí)別，通過(guò)Lineweaver Burk模型和Stern-Volmer模型分析，發(fā)現(xiàn)猝滅屬于靜態(tài)猝滅，對(duì)Cu²⁺的檢測(cè)限為8.0 μg/L。最后通過(guò)理論計(jì)算分析，證實(shí)了Fe₃O₄@SiO₂-PAP用于Cu²⁺去除和檢測(cè)的可行性。

Fe₃O₄@SiO₂-PAP的合成示意圖

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.155632）

孫浩同學(xué)在Applied Clay Science（二區(qū)，影響因子5.91）期刊上報(bào)道了用于Heck偶聯(lián)反應(yīng)的負(fù)載Pd納米粒子非均相催化劑。作者巧妙地設(shè)計(jì)“靜電負(fù)載→原位還原→納米片重組”合成路線，平均粒徑為3.27 nm Pd納米粒子均勻負(fù)載于LDH納米片上，構(gòu)建新型貴金屬納米粒子固載層狀納米復(fù)合材料。Pd@LDH催化體系對(duì)碘苯和丙烯酸甲酯的偶聯(lián)反應(yīng)，呈現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性，30 min內(nèi)能實(shí)現(xiàn)92%轉(zhuǎn)化率，對(duì)應(yīng)的TOF高達(dá)4180 h^-1。復(fù)合材料具有良好的穩(wěn)定性，循環(huán)使用五次后能保持90%以上的初始催化活性。密度泛函理論（DFT）計(jì)算證明堿性LDH主體為錨定的Pd（0）物種提供了足夠的電子密度以促進(jìn)催化反應(yīng)進(jìn)行。

Pd@MgAl-LDH復(fù)合材料的制備示意圖

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.clay.2022.106765）

曹彤彤同學(xué)在Microchemical Journal（中科院2區(qū)期刊，IF 5.304）期刊中報(bào)道了一種多氟偶氮苯/鈮酸鹽復(fù)合材料，用于電化學(xué)檢測(cè)抗壞血酸和多巴胺。采用客體-客體交換法將多氟偶氮苯衍生物C3F7-azo+Br-嵌入二維層狀材料KNb3O8中，合成C3F7-azo+-Nb3O8復(fù)合材料，再探索其在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。復(fù)合后得到的納米材料的電子轉(zhuǎn)移能力有了很大的提高，對(duì)抗壞血酸和多巴胺具有良好的電化學(xué)氧化性能。此外，C3F7-azo+-Nb3O8/GCE還具有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和抗干擾能力。對(duì)C3F7-azo+-Nb3O8/GCE進(jìn)行實(shí)際樣品分析時(shí)，其檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度都比較高。

C₃F₇-azo⁺-Nb₃O₈納米復(fù)合材料的制備流程示意圖以及在抗壞血酸和多巴胺檢測(cè)中的應(yīng)用

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.107422）

董霆同學(xué)在Toxins（中科院2區(qū)期刊，IF 5.075）期刊上報(bào)道了環(huán)境因素對(duì)玉米穗腐病病原菌-藤倉(cāng)鐮刀菌復(fù)合群（Fusarium fujikuroi species complex, FFSC）生長(zhǎng)、毒素合成以及基因表達(dá)的影響，揭示了aw和溫度顯著影響FFSC所有種的生長(zhǎng)，在30 ℃和0.99 aw條件下，F(xiàn)FSC所有菌株的生長(zhǎng)速率和生物量都達(dá)到了最大值，并隨著這兩個(gè)因素的降低而降低。水分活度在0.98和0.99的條件下有利于毒素的積累，但不同菌株中各種非生物因素的交互作用對(duì)真菌毒素水平的影響不同。除了F. verticillioides剩余菌株都能夠合成鐮刀菌酸（FA），伏馬毒素（FB）是部分菌株（F. fujikuroi，F(xiàn). proliferatum和F. verticillioides）的主要代謝產(chǎn)物。FA和FB1的最大合成量通常在20～25 ℃條件下；串珠鐮刀菌素（MON）僅在F. andiyazi和F. fujikuroi中檢測(cè)到，前者在20 ℃的條件下能產(chǎn)生高濃度的MON。鐮刀菌生物合成基因在環(huán)境條件下的表達(dá)譜存在較大差異，表明這些基因可能具有菌株特異性。FB1濃度與FUM1表達(dá)量呈正相關(guān)，而FUB8和FUB12與FA產(chǎn)量的相關(guān)性在F. andiyazi、F. ujikuroi和F. subglutinans中也能觀察到類似的結(jié)果。這項(xiàng)研究為進(jìn)一步開(kāi)展玉米穗腐病相關(guān)研究提供基礎(chǔ)信息，為綜合治理提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

（論文鏈接：https://www.mdpi.com/2072-6651/15/4/260）

以上研究成果均以必威體育官網(wǎng)為第一完成單位，研究生本人為第一作者或?qū)煹谝?，研究生為第二作者發(fā)表。

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