本网讯 能源小分子的高效转化在化学化工领域具有重大意义。在原子尺度设计和发展高性能的催化材料已成为该领域的挑战性问题。
在国家自然科学基金和安徽省自然科学基金的支持下，“单原子-团簇-纳米中心”毛俊杰教授针对材料化学研究中存在的关键科学问题，在催化材料精准制备、重要催化反应、构效关系建立三个方面展开了富有挑战性的探索，并取得了有意义的研究结果（Nat. Commun. 2018, 9, 4958；Nat. Commun. 2020, 11, 3188；Nano Lett. 2020, 20, 3442）。相关研究策略在Nano Today. （2019, 26, 164；2020, 34, 100917）作了详细的综述。
近期，他们与清华大学研究人员合作，开展了CO2分子活化的研究。他们发现，利用光诱导策略制备的Cu SAs/UiO-66-NH2 材料在CO2还原反应中展现出良好的催化活性和选择性，在可见光的照射下可以持续稳定的产生甲醇和乙醇液体产物 (如下图所示)。机理研究表明，单原子Cu的存在可以更有效的富集电子，对于光催化CO2还原中的多电子反应过程起到了关键作用。该研究为在原子/分子尺度设计高性能的光催化材料提供了一条新的思路，相关成果发表于Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/jacs.0c09599。
光催化CO2还原示意图
“单原子-团簇-纳米中心”是2018年学校90周年校庆期间，我校杰出校友、清华大学教授李亚栋院士回母校创立的院士工作室。自2018年5月成立以来，中心先后引进了5名专职人员，先后获批国家自然科学基金3项、安徽省自然科学基金4项；目前已在Nat. Commun, JACS, Nano Lett, ACS Catal, Nano Today等权威期刊上发表论文二十余篇。
