科研引路 砥砺深耕—陕西师范大学化学化工学院翟全国课题组

翟全国教授 课题组简介             

      本课题组由翟全国教授、胡满成教授、蒋育澄教授、刘志宏教授、李淑妮教授、王颖副研究员、张鹏副研究员以及袁文玉副研究员以及三十多名硕博研究生组成。主要围绕功能配位化学、溶液化学、硼酸盐材料化学、生物酶工程和电催化等方向，以热力学和热化学研究为基础，以面向能源环境需求的功能材料开发应用为目标，围绕多孔配位框架材料(MOFs)的精准合成，盐湖卤水中铷、铯资源的开发，新型硼酸盐材料的制备，高效酶催化剂的研制和光电催化材料的合成等方面开展多层次、多系列的研究工作。近年来，团队成员主持国家自然科学基金面上项目等20余项，在JACS，Nat.Commun.，Angew.Chem.Int. Ed.， Acc Chem.Res.等刊物发表论文200余篇，获授权发明专利30余项。团队获陕西省科学技术奖三等奖2项，陕西高等学校科学技术一等奖2项，二等奖1项。

 

陕西师范大学翟全国课题组

Monodispersed Pt Sites Supported on NiFe-LDH from Synchronous Anchoring and Reduction for High Efficiency Overall Water Splitting

 

  

通讯作者：翟全国教授

 

第一作者：霍嘉敏

文章亮点：

精确设计低成本、高效、确定的电催化剂是实现可持续可再生能源的关键。在此，本工作开发了一种靶向锚定和随后的自发氧化还原策略，以合成单分散铂(Pt)位点锚定的镍-铁层状双氢氧化物(LDH)纳米片(Pt@LDH)。单分散Pt基团可以有效地促进Pt@LDH的电子结构、电荷转移能力和反应动力学。N2吸附曲线表明，合成的产物具有较高的BET比表面积，因而可以推测合成的产物具有较高的电催化性能。

此外，该方法的通用性被推广到其他MOF前体和贵金属，用于超薄LDH负载单分散贵金属电催化剂的设计，促进了材料设计的研究兴趣。

通过JW-ZQ200C型比表面积孔径分析仪可以确定复合材料的成功合成以及Pt的成功负载，从而确定具有优质性能的产物。

文章亮点：

层状双氢氧化物(LDHs)在电化学水分解中的析氧反应(OER)引起了广泛的关注。在本工作中，使用二维MOF转换策略合成FeNi层状双氢氧化物(FeNi LDHs)。合成了结构相似但配体不同(L=py, ISOQ)的二维FeNi Hofmann MOFs ([Fe(L)₂Ni(CN)₄])作为前驱体。因此，NaBH₄辅助水解转化导致二维FeNi-LDH纳米片由二维Hofmann-MOFs生长。通过N2吸附曲线证明，合成的产物具有最大的比表面积，从而证明其具有充分的电催化活性位点。该工作为超薄FeNi -LDH的合成提供了一种通用的方法，避免了纳米片的自堆积，为OER研究提供了新的思路。

通过JW-ZQ200C型比表面积孔径分析仪可以确定超薄纳米片FeNi-LDH的成功合成，从而确定其具有充分的电催化活性位点以及优质的电催化性能。

文章亮点：

简单、快速、灵敏地检测有机溶剂中的痕量水在化学工业中至关重要。本研究首次将独特的激发态分子内质子转移（ESIPT）机制与有效的孔空间分割策略相结合，构建了具有优异水稳定性的强大金属有机框架（SNNU-301）荧光探针。基于ESIPT的荧光响应，SNNU-301在九种常见的有机溶剂中对水表现出优异的检测性能，具有宽的线性范围、低的检测限和超快的荧光响应，特别是在二甲基亚砜（0-5.2%；0.011%，v/v；110s）中，该材料还可在分压范围为0.001−0.063 bar内进行水蒸气检测。典型的ESIPT配体2,5-二羟基对苯二甲酸（DHBDC）通过烯醇酮互变异构实现了ESIPT过程，具有光响应的三角形三（4-吡啶基）-胺（TPA）实现了孔隙分区，赋予了SNNU-301优异的检测能力。理论计算对ESIPT过程提供了深入解释。对比实验和GCMC模拟证明了ESIPT过程和TPA的协同作用进一步提高了SNNU-301的检测性能。总之，这项工作不仅为测定有机溶剂中的水提供了一种具有快速检测速度、高灵敏度、优异通用性和可视化的候选材料，而且为未来高性能荧光探针的开发设计提供了宝贵的指导。

通过JW-ZQ200C型比表面积孔径分析仪确定金属有机框架材料对水蒸气的吸附量，从而判断和评估材料是否具有检测水蒸气的能力。