近日，環(huán)化學(xué)院郭興梅教授為第一作者、張俊豪教授為第一通訊作者，江蘇科技大學(xué)為第一單位，在應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Angewandte Chemie International Edition（自然指數(shù)期刊，中科院一區(qū)，IF=16.6）上發(fā)表高水平研究論文。該論文題目為“Modulating Coordination of Iron Atom Clusters on N,P,S Triply-Doped Hollow Carbon Support towards Enhanced Electrocatalytic Oxygen Reduction”，研究了三摻雜中空碳載體中鐵原子簇配位調(diào)控對(duì)電催化氧氣還原的影響。該成果的發(fā)表有利于進(jìn)一步增強(qiáng)我校在化學(xué)、材料領(lǐng)域的影響力和自然指數(shù)排名。

原子級(jí)分散的催化劑（ADCs）因其原子利用率高、在基體晶格中配位牢固等優(yōu)勢(shì)，在能源和材料領(lǐng)域掀起了新的研究熱潮。然而，以單原子為特征的ADCs具有金屬負(fù)載量低、單核配位調(diào)控性不高等缺點(diǎn)。原子簇（ACs）作為另一種重要的ADCs，具有更高的金屬負(fù)載量，且包含多個(gè)金屬活性位點(diǎn)，可通過(guò)金屬-金屬和金屬-雜原子鍵來(lái)調(diào)節(jié)局部微環(huán)境，相比于單原子具有更高的結(jié)構(gòu)靈活性和可調(diào)控性。然而，不同于對(duì)單原子配位環(huán)境的有效調(diào)節(jié)，原子簇配位環(huán)境的調(diào)控及其對(duì)電催化行為的影響機(jī)制目前尚缺乏研究。本論文基于固相擴(kuò)散對(duì)金屬聚集、結(jié)構(gòu)空化和雜原子摻雜的多重影響，提出一種普適的空間約束-柯肯達(dá)爾擴(kuò)散控制策略，制備一系列分散于N,P,S三摻雜中空碳載體上的原子簇（Mn, Fe, Co, Ni, Cu），在制備金屬ACs的同時(shí)實(shí)現(xiàn)配位結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)、載體空心化和三重?fù)诫s。

該工作開(kāi)發(fā)了一種構(gòu)建具有S主導(dǎo)配位原子簇同時(shí)實(shí)現(xiàn)碳載體空心化和摻雜的普適方法，為先進(jìn)原子級(jí)分散電催化劑的設(shè)計(jì)和優(yōu)化開(kāi)辟了新的途徑。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202314124

近兩年，課題組在能源材料化學(xué)方向取得連續(xù)突破，研究成果發(fā)表在A(yíng)ngew. Chem. Int. Edit.（自然指數(shù)期刊，一區(qū)，IF=16.6）、Adv. Energy Mater.（一區(qū)，IF=27.8）、Adv. Funct. Mater.(自然指數(shù)期刊，一區(qū)，IF=19.0)、Nano Lett.( 自然指數(shù)期刊，一區(qū)，IF=10.8)、Appl. Catal. B-Environ.（一區(qū)，IF=22.1）、Carbon Energy（一區(qū)，IF=20.5）、Nano Res.（一區(qū)，IF=9.9）、Compos. Part B-Eng.（一區(qū)，IF=13.1）、Chinese Chem. Lett.（一區(qū)，IF=9.1）、J. Colloid Interf. Sci.（一區(qū)，IF=9.9）等國(guó)際知名期刊。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目等支持。