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张金龙教授课题组在光催化领域取得重要研究进展

        最近,我院张金龙教授课题组在高分散TiO2复合三维石墨烯的制备及其光催化应用上取得了突破性进展,他们的最新研究成果“Mesoporous TiO2Nanocrystals Grown in Situ on Graphene Aerogels for High Photocatalysis and Lithium-Ion Batteries” 在美国化学会的 J. Am. Chem. Soc. 上发表 (2014,DOI: 10.1021/ja500873u)。该研究成果是博士一年级研究生邱博诚同学在青年教师邢明阳博士和张金龙教授的共同指导下完成。

        三维石墨烯气溶胶具备高弹特性,被并对有机溶剂具有超快、超高的吸附力,是迄今已报道的吸油能力最高的材料。然而到目前为止很少有人将石墨烯气溶胶应用光催化领域,本文利用葡萄糖中羟基和石墨烯表面的羟基、羧基等基团间发生的脱水作用,实现了TiO2纳米单晶在石墨烯表面的原位生长。与此同时,葡萄糖的多羟基作用还使其成功抑制了(001)面的生长,使高分散的TiO2单晶同时具有(001)高能面,这大大提高了光催化剂的电子转移效率,其光催化活性甚至与目前公认的高活性黑色H-TiO2相当(Science, 2010, 331, 746)。更重要地是,和传统粉体光催化剂相比,该复合石墨烯气溶胶光催化剂具有大孔-介孔多级孔道结构,以及超轻的密度,在整个光照过程中,催化剂始终漂浮在液面上,反应过程中不需要搅拌,反应终止后,只需要用镊子即可实现气溶胶的回收。该催化剂的特殊结构非常有利于电子的传输和锂离子的穿插与储存,使其在光催化领域和锂离子电池领域表现出很大的应用前景。

        近年来,张金龙教授在光催化以及有机-无机功能材料的设计与制备等领域取得了一系列的研究成果,相关成果发表在J. Am. Chem. Soc. 2014, DOI: 10.1021/ja500873u;J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 8746;Chem. Commun., 2014, DOI: 10.1039/C4CC01341G (Back Cover); J. Catal., 2013, 297, 236;Ind. Eng. Chem. Res., 2013, 52, 6704; Chem. Comm., 2011, 47, 4947; ACS Nano, 2011, 5, 3447; Energy Environ. Sci., 2010, 3, 715等国际知名期刊上,引用次数5000余次。青年教师邢明阳2012年博士毕业后加入精细化工研究所张金龙老师课题组。目前,已在J. Am. Chem. Soc., Chem. Comm.等期刊上发表SCI收录论文23篇,共被引用400余次,h-index:11。

 

网页发布时间: 2014-04-23 10:10