棒！长理本科生论文在高水平期刊《ACS Catalysis》发表

新湖南客户端 2023-04-20 21:40:07

新湖南客户端4月20日讯（通讯员陈华）近日，长沙理工大学材料科学与工程学院2019级本科生许文杰为第一作者，其指导老师金红广博士为通讯作者的科研论文被高水平期刊《ACS Catalysis》（中科院一区TOP期刊，SCI 2021 IF = 13.700）在线发表。这是金红广博士作为指导老师，指导本科生以第一作者发表的第二篇高水平论文。

含C=N键的亚胺类化合物在农业、制药、合成化学等领域具有广泛应用。亚胺类化合物通常通过伯胺与醛或酮的缩合反应制备，但常需要使用贵重催化剂、且在强酸、高温条件下进行。近年来，由于在环境和经济等方面的优势，温和条件下的光诱导选择性氧化催化反应吸引了科研工作者的广泛关注。作为一种新兴的多孔晶态材料，金属-有机框架（MOFs）由于其具有独特的光激发电荷转移机制，已成为光催化氧化反应潜在的优良催化剂选择之一。但当MOFs用于光催化氧化耦合卞胺制备亚胺时，其催化效率仍然受到光激发电荷分离效率低下的限制，很难满足潜在的实际应用要求。

在自然界中，通过光诱导电子转移或能量转移过程，可以实现高效的光合作用。受此激发，许文杰等课题组成员将在可见光区域具有高消光系数的给体型卟啉分子（H ₂ DPBP）作为第二配体，插入到了具有缺电子特性的受体型萘二酰亚胺（NDI）配体基MOFs中。由于在光激发下，给体H ₂ DPBP和受体NDI之间能发生有效的光诱导电子转移过程，加上H ₂ DPBP本身发生的光诱导能量转移过程，分别与氧气作用产生了高浓度的反应活性物质超氧自由基和单线态氧。当以卞胺作为底物时，得到的给体-受体型混合配体基MOF （Zr-NDI-H ₂ DPBP）表现出了十分优异的亚胺生成速率（136 mmol g ^-1 h ^-1 ）和表观量子产率（10%），远远超过了当前非贵金属基MOFs光催化剂。这种优异的催化表现，也能成功应用于其他各种卞胺衍生物，具有很好的普适性。同时结合实验和理论计算，对Zr-NDI-H ₂ DPBP实现高效光催化氧化耦合卞胺的机理进行了详细分析。

论文评审专家对该论文成果表示高度认可，指出论文作者开发的MOF基光催化剂在不存在任何贵金属催化活性中心的条件下也能实现室温下苄胺的高效氧化偶联催化，原创性强，对开发高效MOFs基光催化剂具有指导意义。

近年来，材料学院坚持科教融合，不断探索培养拔尖创新人才新模式，持续推进本科教育提升。为培养学术性人才，学院为每位本科生配备全程学业导师，专设创新创业训练中心，通过学术前沿、科研成果进课堂，面向本科生开放科研创新平台，设立本科生研究计划项目，搭建学科竞赛平台，打造学生科研能力培养的立体化培养体系，本科生的高水平论文持续涌现。

责编：刘宇慧

一审：刘宇慧

二审：张马良

三审：熊佳斌

来源：新湖南客户端

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