化工院研究团队在《AIChE Journal》上发表研究论文
近日，我校化学工程学院朱新宝教授团队在化工领域顶级期刊《AIChE Journal》（美国化学工程师协会会刊）上发表了题为"High Capacity CO2 Absorption and Low Energy Regeneration in a Biphasic Absorbent Driven by Acid-Base Dual Site Synergy"的研究文章(文章链接：https://doi.org/10.1002/aic.70324)。化学工程学院青年教师陈美思为论文第一作者，朱新宝教授、付博教授为通讯作者，我校为唯一完成单位。该研究得到国家自然科学基金和江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目的资助。
碳捕集、利用与封存是实现"双碳"目标的关键技术。传统醇胺吸收法存在再生能耗过高的瓶颈，严重制约其工业化应用。开发兼具高吸收容量与低再生能耗的新型吸收剂是当前该领域的重要研究方向。针对上述问题，朱新宝团队设计了一种由双位点离子液体调控的新型两相吸收剂，并验证了酸碱双位点协同机制。研究表明，在吸收阶段，离子液体的碱性位点与主吸收剂发挥协同作用，使CO2吸收容量达到4.6mol/kg，较无离子液体体系提升1.3倍。在解吸阶段，离子液体的酸性位点作为分子内催化剂，通过提供质子促进吸收产物分解，显著降低了解吸能垒。该研究实现了体系的低温、低能耗再生循环，为高效低耗碳捕集材料的设计提供了理论依据与技术支撑。
理学院研究团队在《Journal of the American Chemical Society》上发表研究论文
近日，我校理学院教师在化学领域国际知名期刊《Journal of the American Chemical Society》(IF=15.7) 发表题为"Origin of the Unusual Narrowband Near-Infrared Emission from Cr3+ Doped Oxides"的研究论文(论文链接: https://doi.org/10.1021/jacs.6c00117)。我校为第一完成单位，理学院肖宇副教授为第一作者，该研究工作得到国家自然科学基金等项目资助。
近红外(NIR)光是诸多光学与光子学应用的基础。三价铬离子(Cr3+)作为优异的近红外发光体，可被宽带蓝光高效激发。尽管通过晶体场工程可大幅调控其4T2 → 4A2跃迁的宽带近红外发射，但2E → 4A2跃迁的窄带(R线)发射通常局限于690 nm附近的远红光区域，相关研究较为薄弱。本研究在Cr3+掺杂的SrM12O19 (M = Al, Ga)磁铅石型氧化物中发现的异常近红外R线发射(>750 nm)，源于一种独特的孤立Cr3+中心，该中心具有极强的Cr3+–O2-键共价性。实验与计算结果共同表明，Cr–O–M5/Sr的大键角以及邻近阳离子的诱导效应，在调控Cr3+–O2-共价相互作用、进而决定激发态Cr3+辐射跃迁路径的2E能级相对能量位置方面发挥着关键作用。
通过对低掺杂样品的结构与光谱学研究，研究团队明确指认该窄带近红外发射中心为占据八面体M5格位的孤立Cr3+离子。2E → 4A2跃迁的发射波长在767 nm，在以离子性为主的氧化物基质中前所未有，其根源在于M5格位的M3+–O2-键具有异常强的共价性。大键角增强的共价特性降低了2E能级位置，而邻近阳离子的强诱导效应使得该能级对基质阳离子亦敏感。上述结果全面揭示了Cr3+激活材料的发光机理——4T2与2E能级的相对位置是调控其光致发光特性的决定性参数。与前期聚焦宽带近红外发射的研究不同，本工作例证了通过增强Cr3+–O2-键共价性，可实现窄带近红外发射且具有更长荧光寿命的材料。关于键角与邻近阳离子如何共同影响局域键共价性的完全定量理解仍是有待解决的科学问题，未来需开展更多基础研究以挖掘Cr3+在发光二极管、激光器、传感器等领域的应用潜力。
材料院研究团队在《Advanced Energy Materials》上发表研究成果
近日，我校材料科学与工程学院青年教师谢欢教授在国际知名期刊《Advanced Energy Materials》（影响因子：26）发表题为"Ultralow-Overpotential CO Production from Electroreduction of CO₂ on a Hydroxyl-Enriched Heterojunction"（论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.71003）的研究论文。我校为第一完成单位，材料科学与工程学院谢欢教授为论文第一作者和通讯作者，中国科学院新疆理化技术研究所刘晶巍博士和我校夏常磊教授为论文的共同通讯作者。该研究工作得到江苏省自然科学基金和中国科学院的支持。
电化学二氧化碳还原（eCO₂R）制备高附加值化学品与燃料，为缓解能源危机和解决环境问题提供了有效途径。降低目标产物的反应过电位，是实现eCO₂R高能量效率的核心关键。本研究构筑了具有内建电场的CuO/In2O3纳米片p-n异质结，该异质结可提升催化剂表面羟基覆盖度，大幅降低电催化CO₂还原制CO的反应过电位。该催化剂在极低过电位（130 mV）下，CO法拉第效率可达96.5%，该过电位处于目前已报道 CO 选择性催化剂的最优水平。此外，将该eCO₂R体系与商用三结太阳能电池耦合，实现了太阳能到CO 转化平均能量效率7.9%，CO产率达0.73 mmol·h-1·cm-2。CuO/In2O3纳米片异质结形成的内建电场，可提升铜离子的氧化态（Cuδ+，δ=2.14）。在低过电位条件下，借助强静电作用显著增加表面羟基覆盖度，进而稳定COOH反应中间体并促进CO脱附。该工作通过调控催化剂表面羟基覆盖度，为构建高能效电催化CO₂还原体系提供了全新策略。
化工院研究团队在《Angewandte Chemie International Edition》上发表研究成果
近日，我校化学工程学院荆宇教授团队在化学领域权威期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表了题为"Circumventing Concentration Limitations in Electrocatalytic Hydrogenation of 5-Hydroxymethylfurfural through Alkali Metal Ion Mediated Supramolecular Control"的研究性论文（原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.3764137）。我校为唯一完成单位，化工院青年教师刘天阳博士为论文的第一作者，博士研究生杨有超为共同第一作者，我校荆宇教授为论文的唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、江苏省"双创团队"项目及江苏省高等学校基础科学研究面上项目的资助。
电催化加氢（ECH）是推动生物质平台化合物5-羟甲基糠醛（HMF）高效转化的创新方法。该方法操作条件温和，可扩展性强，无需外加高成本的氢源，为传统的热催化合成提供了可靠的方案。然而，现有的研究往往聚焦于较低的反应物浓度，导致反应体系时空产率低，后续分离与浓缩过程能耗高、成本高等瓶颈问题。为突破ECH过程中的"高浓度"限制，需要在微观层次阐明高浓度下HMFRR的反应机制，并在此基础上提出催化体系的调控策略，实现性能的优化。为此，该研究从理论计算的角度出发，揭示了分子间氢键对于高浓度下HMFRR性能的抑制作用，提出碱金属离子调控策略改善界面微环境，显著提升了高浓度HMFRR的催化性能。随后，通过结合电化学测试与1H NMR表征，证实了理论机制的可靠性和碱金属调控策略的有效性。该研究阐明了分子间氢键对于高浓度下HMFRR性能的重要影响，突破了生物质平台分子ECH过程中的高浓度限制。相关发现有望驱动高效电催化体系的精准开发，对于推动生物质平台分子的电化学增值转化具有重要意义。
材料院研究团队在《Advanced Functional Materials》上发表研究成果
近日，我校材料科学与工程学院周晓燕教授团队在材料领域国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：19.0）发表题为"Lightweight and High-Strength Phase Change Composites Based on 3D-Printable Pickering Emulsions"的研究论文（论文链接：http://doi.org/10.1002/adfm.75572）。我校为唯一通讯单位，材料科学与工程学院博士研究生王哲为论文第一作者，陈敏智副教授和团队带头人周晓燕教授为论文的共同通讯作者。本研究工作获得了国家自然科学基金的资助。
在全球能源危机与"碳中和"战略的宏大背景下，相变储能材料与3D打印增材制造技术的深度融合，是高效热能管理的前沿热点与挑战。为解决相变材料与3D打印结合中，储能密度、流变特性与机械强度之间相互制约的问题，本研究提出了一种乳液封装与聚合相统一的协同策略。通过在Pickering相变乳液中引入醋酸乙烯酯作为一种可聚合活性稀释剂，兼具流变调控与结构构建的双重功能：一方面优化了Pickering乳液的流变性能，赋予其优异的可打印性；另一方面，在打印过程中醋酸乙烯酯的聚合构建了相变微胶囊的保护性内壳与增强型交联基体网络。这种"内壳-外网"的协同结构赋予了3D打印产物卓越的机械稳定性。该材料在维持高达 110.5 J g⁻¹ 的储能密度的同时，抗压强度达到 8.32 MPa，足以承受超过自重 50,000倍 的载荷。本研究工作为具有卓越流变加工性、高能量密度、优异机械性能与长效服役可靠性的先进相变热管理材料设计提供了新的思路，可广泛应用于先进电子热管理、新能源动力控温体系、绿色低碳建筑节能等领域。