陜西師范大學化學化工學院曹睿教授帶領的分子模擬與太陽能轉換研究團隊致力于開發用于水分解、氧氣還原和二氧化碳還原等小分子活化的新催化體系研究,近期在科學研究和社會聲譽方面取得多項重要成果。
團隊帶頭人曹睿教授受邀擔任ChemSusChem期刊編委會主席。ChemSusChem創刊于2008年,是WILEY出版集團專注于可持續發展能源與新材料的旗艦期刊(Chemistry-Sustainability-Energy-Materials)。此次聘任突顯了其在國際上的重要學術影響力。(https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202102612)
析氫反應(HER)、析氧反應(OER)和氧還原反應(ORR)等是生物和人工能量轉換中非常重要的反應。闡明反應機理和構效關系對于認識和理解這些反應以及開發高效催化劑具有重要意義。團隊綜述了課題組近年來利用金屬卟啉及其衍生物催化HER、OER和ORR的研究。這些研究突出了探索金屬卟啉用于HER、OER和ORR機理研究的巨大好處。論文第一作者為李夏亮博士,通訊作者為曹睿教授。(論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00753)。
許多重要的化學反應都需要質子的參與,在這些反應過程中,質子傳遞效率對整個反應效率具有決定性的作用。在生物體系中,金屬蛋白催化活性中心往往利用水簇氫鍵網絡來實現高效定向的質子傳遞。曹睿團隊利用分子內冠醚基團,在鈷咔咯催化中心周圍構筑水簇氫鍵網絡輔助質子轉移,提高了質子轉移效率,從而顯著促進電催化析氫反應。
這種策略對于人為調控許多其他涉及質子轉移的催化小分子活化反應具有重要的科學價值和意義。該成果發表在《德國應用化學》期刊(Angew. Chem. Int. Ed.2021,61, e2021143),李夏亮博士,呂斌碩士和張學鵬博士為共同第一作者,通訊作者為曹睿教授。(論文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202114310)。同時,國家自然科學基金委也對這一研究工作進行了報道(https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info83027.htm)。