本报讯 近日，化学学院研究团队在甲烷光催化转化和低碳水处理环境化学领域取得最新研究进展，相关成果均发表于国际高水平期刊。
近年来，通过光照驱动电子跃迁转移形成活性物种/位点的光催化技术已被证明可实现甲烷的活化转化。王灵芝教授和张金龙教授团队前期利用掺杂及还原处理构建了基于二氧化钛的受阻路易斯酸碱对位点，实验证明光照可提高受阻路易斯酸碱对甲烷无氧偶联的反应效率，但制备过程中却因未能构建丰富且易于甲烷分子接近的受阻路易斯酸碱对位点而导致催化剂的效率与期望值不符。鉴于此，研究团队进一步利用热还原促进相变策略在氧化铌上构建了由空间上被氧空位分隔的低价铌（路易斯酸性位）和铌羟基（路易斯碱性位）组成的高密度受阻路易斯酸碱对位点。该研究阐明了基于固体受阻路易斯酸碱对的甲烷碳氢键极化位点的设计原理，深入解析了光激发下活性位点的增强机制，为无贵金属辅助的高效甲烷转化光催化剂的结构设计提供了新视角。以上工作由博士研究生陈子钰在张金龙教授和王灵芝教授的指导下完成，相关成果发表于《自然—通讯》。
开发低碳水处理技术是水污染控制领域的重要课题。目前，已报道的光催化或电催化等结合纳米技术的化学法，可通过表界面氧化还原反应将有机污染物转化为烃类等高附加值产品，但仍存在产品转化效率低、选择性差、能耗高等问题，不利于实际废水的大规模处理。邢明阳教授团队通过构建类芬顿高级氧化与压电催化耦合体系，成功实现了苯酚、硝基苯以及实际有机废水向高附加值化工原料一氧化碳的高选择性转化，减少了污染物降解过程中二氧化碳、甲烷等温室气体的排放，为开发低碳水处理技术提供了理论和实验指导。以上研究成果发表于《德国应用化学》，华东理工大学为唯一通讯单位，资环学院博士研究生冉茂烯为第一作者，化学学院邢明阳教授为通讯作者。（华雪）