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近日，華南師范大學化學學院蘭亞乾教授研究團隊在光催化領域取得了重要研究進展，在國際高水平期刊JACS姊妹刊《JACS Au》上發(fā)表題為“Efficient Charge Migration in Chemically-Bonded Prussian Blue Analogue/CdS with Beaded Structure for Photocatalytic H₂ Evolution”的研究論文（JACS Au 2021, 1, 212-220）。華南師范大學是該論文的第一完成單位，論文第一作者為我院英才博士后張蜜博士，主要合作者包括我院蔡躍鵬教授和南京師范大學陳宜法副教授等。該研究受到了中國博士后科學基金、國家自然科學基金和廣東省應用科技規(guī)劃項目等項目的支持。

合理設計的異質結結構和在原子水平上的界面電荷遷移途徑的研究對于抑制光解水制氫（PHE）中CdS的電子-空穴對的重組和光腐蝕是至關重要。本工作中提出了一種溫度誘導的自組裝策略，并成功用于合成具有串珠結構的類普魯士藍/CdS納米雜化材料。該材料中具有均勻暴露的CdS，可有效收集可見光并抑制光腐蝕。同時，具有大空腔的普魯士藍類似物為傳質和光催化提供了通道。本工作中所設計合成的PB-Co/CdS-LT-3的PHE速率達到57228 μmol h^-1 g^-1，遠遠超過了單獨CdS或類普魯士藍的PHE速率并且優(yōu)于大多數報道的基于晶態(tài)多孔材料的光催化劑。密度泛函理論計算表明，其高性能是由于雜化材料中CN-Cd電子橋的存在，使得電荷能夠實現從CdS到類普魯士藍的高效遷移。這項工作為異質結材料在高效PHE中的探索提供了啟示。（論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacsau.0c00082）

此前，蘭亞乾教授研究團隊在多酸化合物合成取得了新的進展，相關成果在國際期刊JACS（Journal of the American Chemical Society）上發(fā)表，并被當選為當期的內封面文章。論文題目為“Self-Assembly of Giant Mo₂₄₀ Hollow Opening Dodecahedra”。我校是該論文的第一完成單位，第一作者是我校新引進的林焦敏副教授。

多金屬氧酸鹽（POM）由于其多種多樣的結構和豐富的物理化學性質，是構建高核、高對稱性的空心開口多面體籠的二級構建單元（SBBs）。目前，已成功探索出幾個著名的以鉬酸鹽為SBBs的空心開口巨型多面體籠，包括最高核的空心開口二十面體Mo₁₃₂和最高核空心開口立方體Mo₈₄。然而，具有較高核數和對稱性的空心開口多面體籠的發(fā)展仍處于起步階段?；谝陨涎芯吭撜撐膱蟮懒艘焕?40核的巨型多鉬酸鹽籠（Mo₂₄₀），其具有罕見的、幾乎規(guī)則的五邊形十二面體結構和非常大的中空敞開內腔（內徑1.8納米），是目前報道的核數和對稱性最高的中空敞開十二面體籠。此外，該化合物具有良好的結構穩(wěn)定性，并且在高溫高濕度下表現出優(yōu)異的質子傳導性能（1.03 × 10^-1 S cm^-1）。這項研究不僅為豐富巨型POM籠子家族的結構和拓撲結構增添新成員，而且可能為設計和合成高對稱性和高核中空多面體化合物提供借鑒。（論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c06582?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg）

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