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本發明提供了光催化劑 Er3+:Yb0.20Y2.80Al 5 N0.10F0.10O11.80 /Pt-TiO2 的制備方法，并將其應用在在光催化分解水制氫中。

在非活化烯烴官能團化方面的研究進展：含α-季碳中心的手性胺是許多有生物活性化合物和重要藥物的結構單元，該結構單元的不對稱合成一直以來是充滿挑戰性的課題：需要克服季碳中心的空間位阻和控制與之相連的四個取代基的正確方向。劉心元、譚斌課題組利用質子酸（布蘭斯特酸）催化非活化烯烴的不對稱胺氫化反應，合成了含季碳中心的α-吡咯烷類化合物。此項研究成果在國際上首次實現了通過不對稱胺氫化反應構建含有季碳中心的含N雜環化合物，該工作通過在底物中引入硫脲基團，該基團在手性磷酸（布蘭斯特酸）催化下可活化非活化烯烴和控制手性的季碳中心的形成。該方反應具有操作簡單，產率高，官能團耐受性好，綠色環保（非金屬催化的）等優點，可以很方便轉化為各種具有潛在生物活性的螺環的含季碳中心的α-吡咯烷類化合物。

常見的納米酶大多數是金屬化合物納米顆粒，其催化活性主要是來自在納米顆粒表面的金屬離子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位點和支持、穩定活性位點的網絡環境對于高催化效率同樣重要。通過調整活性位點的成分和環境可以實現高的活性和選擇性。水凝膠是一類具有良好生物相容性的三維親水網絡材料，其結構可以有效地保護酶分子活性中心，同時提供更好的底物遷移微環境，從而實現有效的催化作用，載酶水凝膠材料已成為生物學研究中的熱點。納米凝膠為水凝膠的納米粒子，具有類似于宏觀水凝膠材料的親水網絡及類似流體的傳輸特性，其納米的尺寸可以作為進一步體內生物應用的理想載體。在受限的納米空間中實現修飾或組裝以獲得雜化納米凝膠仍然存在挑戰。應對這一挑戰，同濟大學化學科學與工程學院王啟剛團隊從仿生的角度出發，設計了一種酶催化的原子轉移自由基聚合（ATRPase）和金屬配位交聯方法成功制備出納米人工多酶凝膠體系。該體系具有模擬超氧化物歧化酶（SOD-like）和過氧化物酶（POD-like）特性，可以實現腫瘤微環境級聯催化的響應成像。日前，相關研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”為題，發表在國際著名學術期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德國應用化學》） 上。同濟大學化學科學與工程學院為該文的唯一通訊作者單位，碩士生齊美園為第一作者，王霞副教授和王啟剛教授為共同通訊作者。 圖1.（a）人工多酶凝膠體系的ATRPase及配位交聯制備流程（b）模擬SOD和POD級聯酶催化的腫瘤微環境響應的熒光成像機制。研究人員首先在納米粒子表面修飾酶催化的原子轉移自由基聚合的引發劑(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶為催化劑，修飾有雙鍵的賴氨酸（N-acryloyl-L-lysine）為聚合單體，在納米粒子周圍聚合制備得到聚賴氨酸高分子刷，最后通過亞鐵配位交聯，從而構建出具有多酶活性的人工多酶凝膠體系（如圖1所示）。凝膠體系中高分散的Fe離子一方面作為凝膠網絡的交聯劑，同時作為模擬酶的活性中心。通過模擬SOD和POD酶，先將腫瘤部位高水平的O 2 ?? 催化轉化為H 2 O 2 ，進一步基于腫瘤部位提升的H 2 O 2 通過級聯酶催化反應實現腫瘤微環境響應的安全、高效的腫瘤成像。該人工多酶凝膠體系類似自然的過氧化物酶催化機制不產生羥基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同時，ATRPase方法和金屬配位交聯技術可進一步實現多種納米材料體系的制備，用于藥物輸送和其他生物醫學應用。該研究成果得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等經費支持以及中國科學院強磁場科學中心的技術支持。王啟剛教授團隊多年來一直致力于高分子凝膠固定酶技術及其生物診療應用，近5年累計以通訊作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊發表SCI論文50多篇。文獻鏈接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf課題組網站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

有機無機雜化鈣鈦礦以其光吸收系數高、載流子擴散距離長、制備方法簡單、帶隙連續可調等特性，被廣泛認為是發展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以來，僅僅歷經10年的發展時間，鈣鈦礦太陽能電池的能量轉化效率已經達到25.2%，發展速度為各類太陽能電池之最。但是，由于鈣鈦礦太陽能電池當前面臨的熱穩定性、長時間工作穩定性等問題，嚴重阻礙了其商業化應用發展。針對此問題，北京大學物理學院趙清教授課題組利用材料工程方法，設計提出了富溴鈣鈦礦籽晶誘導生長兩步法，實現了鈣鈦礦薄膜中溴離子的高效摻雜，有效提高了鈣鈦礦太陽能電池的長時間工作穩定性。 通過在碘化鉛薄膜中引入微米級富溴鈣鈦礦籽晶，一方面提供后續鈣鈦礦生長所需的成核位點、誘導薄膜生長、提高薄膜生長質量，另一方面為鈣鈦礦生長提供充足的溴元素，解決兩步法中溴離子難以有效摻雜的問題。通過改變鈣鈦礦籽晶的添加量，可以實現對鈣鈦礦成核、晶粒大小、缺陷態密度等的精確調控，實現對最終鈣鈦礦成分與帶隙的精準控制。測試表明，利用富溴鈣鈦礦籽晶誘導生長兩步旋涂法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池器件，其能量轉化效率可以達到21.5%；更為重要的是，其長時間工作穩定性得到了顯著提高，在AM1.5G太陽光下持續工作500小時后，仍然能保持超過80%的初始效率。這一成果遠遠超過傳統兩步法僅有的數小時穩定性。該研究表明，溴元素對鈣鈦礦材料長時間工作穩定性具有至關重要的作用，同時，提供了一條簡單、高效、穩定的基于鈣鈦礦兩步法的溴摻雜方法。此研究將為鈣鈦礦領域內鹵素離子的均勻高效摻入、器件長時間工作穩定性的提高等問題提供了新的思路。相關研究結果發表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被選為當期封底圖片。北京大學博士生李琪為該研究論文的第一作者，趙清教授為通訊作者。以上研究得到了國家自然科學基金委、北京大學人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、北京大學納光電子前沿科學中心、量子物質科學協同創新中心等單位的支持。

（專利號：ZL 201410258557.5） 簡介：本發明公開了一種可吸收揮發性有機物并高效捕集細顆粒物的褶式濾筒，屬于空氣過濾領域。該褶式濾筒的過濾介質分為兩層，靠近迎風面側的一層為粗效或中效過濾介質，另一層為高效過濾介質，所述靠近迎風面側的一層過濾介質中通過噴灑或浸漬方法浸漬了一定量的以活性氧化鋁為載體的鐵、銀離子顆粒物；褶式濾筒的外徑為160～350mm，濾筒外圓周上褶與褶間的弧長為3.9～4.5mm，褶高為褶數的18％～25％。

（專利號：ZL 201510680106.5） 簡介：本發明公開了一種用Bi/Mo/Co/La/Fe五組分復合氧化物催化劑移動床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學化工技術領域。本發明將制備好的五組分復合氧化物催化劑置于移動床反應器中，并將混合氣導入反應器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進行反應，得到1,3?丁二烯產物，反應催化劑逐漸移動至再生反應器，并向移動床反應器中補充新鮮催化劑。本發明采用Bi、Mo、Co、La、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調節pH值，經濃縮、過濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/La/Fe。與傳統的工藝不同的是：根據本發明，調節催化劑中金屬Co、La、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復合氧化物催化劑。

（專利號：ZL 201510685135.0） 簡介：本發明公開了一種用Bi/Mo/Co/Ce/Fe五組分復合氧化物催化劑移動床合成1,3?丁二烯的方法，屬于化學化工技術領域。本發明將制備好的五組分復合氧化物催化劑置于移動床反應器中，并將混合氣導入反應器中，保持一定空速和催化劑床層溫度進行反應，得到1,3?丁二烯產物，反應催化劑逐漸移動至再生反應器，并向移動床反應器中補充新鮮催化劑。本發明采用Bi、Mo、Co、Ce、Fe和去離子水按照一定摩爾比配置，堿液調節pH值，經濃縮、過濾、干燥、焙燒、冷卻后，再通過研磨、篩分得到Bi/Mo/Co/Ce/Fe。與傳統的工藝不同的是：根據本發明，調節催化劑中金屬Co、Ce、Fe的含量就可以制得用于1,3?丁二烯制備工藝的高活性、高選擇性五組分復合氧化物催化劑。

開發出了一種基于鈷酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 還原電催化劑材料。在納米尺度上，CoPc分子通過強π-π相互作用均勻的附著在碳納米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT復合物。與CoPc分子相比，該復合物電催化劑顯著提高了CO 2 還原為一氧化碳（CO，一種在大規模化工產品制造中廣泛應用的重要工業氣體）反應的電流密度并有效改善了催化劑的選擇性以及穩定性。在0.1 M 碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 電解質中進行電催化CO 2 還原時，CoPc/CNT復合催化劑能夠在0.52 V的過電勢下穩定地維持10mA cm -2 左右電流密度10小時以上，并且CO的法拉第效率始終保持在90%以上。在分子水平上，通過在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT復合物電催化劑在0.1M KHCO 3 水相電解質中催化CO 2 還原為CO的法拉第效率在研究的電勢區間內都達到95%以上。該CoPc-CN/CNT電催化劑能夠在0.52V過電勢下進一步提高CO 2 還原的電流密度至15mAcm -2 ，轉化頻率（Turnover Frequency, TOF）為4.1s -1 。該復合催化劑在電催化CO 2 還原中能夠實現較高的電極電流密度(可媲美當前最好的非均相電催化劑)，同時維持單個催化位點的高活性(可媲美當前最好的分子體系電催化劑)。該項研究表明這種分子/納米碳復合材料是一類非常誘人的能夠轉換過剩排放CO 2 為可再生燃料的電催化劑材料。

本發明涉及一種苯甲醛類化合物的制備方法及其用催化劑，催化劑由金屬粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳載體10wt％～99.99wt％組成，金屬粒子為選自Pd、Au、Ag、Pt、Ru、Rh、Ni、Cu、Fe、Co、Cr、W、Mo、Ti以及Ta中的任意二種，且二種金屬的重量比為1∶0.01～100，金屬粒子的平均粒徑為1～100nm；介孔碳載體由雜原子摻雜的介孔碳材料制成。該介孔碳材料中雜原子的含量為0.01wt％～80wt％。本發明催化劑對水、空氣及熱穩定，且具有優異的催化活性，特別是用于催化醇氧化反應制備醛或酮時具有高選擇性。本發明苯甲醛類化合物的制備方法，其原料轉化率高，目標產品選擇性好。