本网讯(通讯员 刘湘 易娜 许瑞君)2024年我校国家级能源和环境材料化学学科创新引智基地在环境化学与污染控制材料、材料化学与能源催化材料、物理化学与能源存储/转换材料、绿色有机化学与环保高分子材料等领域取得重要研究进展，最新成果分别发表在国际顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., IF=16.1)、《先进材料》(Adv. Mater., IF=27.4)和国际权威期刊《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater., IF=18.5)、《ACS催化》(ACS Catal., IF=11.3)、《应用催化B》(Appl. Catal. B, IF=20.2)、《先进科学》(Adv. Sci., IF=14.3)、《化学工程学报》(Chem. Eng. J., IF=13.3)和《能源化学学报》(J. Energy Chem., IF=14)上。

进展一：材料与化工学院叶立群教授团队与皇家墨尔本理工大学马天翼教授的合作研究成果“精确设计不对称原子CoN₄通过电子供给和提取进行氧还原反应”(Precisely Engineering Asymmetric Atomic CoN₄by Electron Donating and Extracting for Oxygen Reduction Reaction)在线发表在国际顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.,2024, e202315802)上。叶立群教授团队的研究成果“聚多巴胺还原超氧自由基中间体促进高效光合成过氧化氢”(Reduction of Superoxide Radical Intermediate by Polydopamine for Efficient Hydrogen Peroxide Photosynthesis)在线发表在国际顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.,2024,e202319216)上。叶立群教授与中国石油大学杨矞琦博士的合作研究成果“非晶态MnO₂薄片包覆共价三嗪聚合物衍生的多杂原子掺杂碳用于ORR/OER双功能电催化”(Amorphous MnO₂Lamellae Encapsulated Covalent Triazine Polymer-Derived Multi-Heteroatoms-Doped Carbon for ORR/OER Bifunctional Electrocatalysis)在线发表在国际顶级期刊《先进材料》(Adv. Mater., 2024, 36(18), 231286)上。此外，叶立群教授团队在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果。(Adv. Funct. Mater., 2024, 34, 2416228;ACS Catal., 2024, 14, 17654-17663;ACS Catal., 2024,14,14796-14806;ACS Catal.,2024,14,5779-5787;Appl. Catal. B., 2024, 346, 123761;Appl. Catal. B., 2024, 343,123542;Appl. Catal. B., 2024, 343,123523.)

论文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202315802

https://doi.org/10.1002/anie.202319216

https://doi.org/10.1002/adma.202312868

进展二：材料与化工学院李东升教授团队与加拿大科学院院士孙书会教授及武汉大学赵翔教授的研究成果“自适应配位进化介导的金属-有机框架孔隙空间分配促进SF₆/N₂分离”(Self-adaptive Coordination Evolution Mediated Pore-Space-Partition in Metal-Organic Frameworks for Boosting SF₆/N₂Separation)和“通过低温热解制备稀Pd-Ni合金以增强电催化氢氧化”(Dilute Pd-Ni Alloy through Low-temperature Pyrolysis for Enhanced Electrocatalytic Hydrogen Oxidation)在线发表在国际顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202419302(VIP论文);Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202412680)上；李东升教授团队携手澳大利亚张山青教授、北京理工大学王博教授、暨南大学吴涛教授的研究成果“通过钒掺杂调节偏磷酸钴的形态和电子结构以实现高效的水和尿素分解”(Tuning Morphology and Electronic Structure of Cobalt Metaphosphate Via Vanadium-Doping for Efficient Water and Urea Splitting)、“通过多巴胺化学对共价有机框架膜中1D/2D通道的空间尺寸操纵进行离子分离”(Spatial Size Manipulation of 1D/2D Channels in Covalent Organic Framework Membranes Through Dopamine Chemistry for Ion Separations)和“等离子体串联异质结可实现高效电荷转移用于广谱光催化制氢”(Plasmonic tandem heterojunctions enable high-efficiency charge transfer for broad spectrum photocatalytic hydrogen production)分别在线发表在《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater., 2024, 34,2313974;Adv. Funct. Mater., 2024, 34,2416228)和《能源化学杂志》(J. Energy Chem., 2024, 100, 710-720)上；赵君教授与香港城市大学张其春教授的合作研究成果“构建不对称共价三嗪框架以提高可见光驱动CO₂光还原的效率和选择性”(Constructing an Asymmetric Covalent Triazine Framework to Boost the Efficiency and Selectivity of Visible-Light-Driven CO₂Photoreduction)在线发表在《先进科学》(Adv. Sci., 2024, 11, 2402645)上。此外，还在其它国际著名期刊上合作发表了相关研究成果(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202417778；Angew. Chem., Int. Ed., 2024, 63, e202406552；Adv. Funct. Mater. 2024, 2413613；Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2314611；ACS Nano,2024, 18, 29067-29077等)。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202419302

https://doi.org/10.1002/anie.202412680

https://doi.org/10.1002/adfm.202313974

https://doi.org/10.1002/adfm.202416228

进展三：材料与化工学院方艳芬教授团队与苏州大学闫研教授的合作研究成果“将氧化铁皮升级为高性能、可持续的臭氧催化剂”(Upcycling Iron Oxide Scale Slag into a High-Performance, Sustainable Ozone Catalyst)在线发表在国际顶级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e2024156)上。在本项研究中，该团队采纳了一种简便的机械加工工艺，旨在回收利用IOS这一低成本却传统上被视为不可回收的钢铁工业固体废弃物，并将其创造性地转化为整体式HCO催化剂。该催化剂在高浓度抗生素废水的连续降解过程中展现出了卓越的性能，于短短2h内即实现了81.70%的COD去除率，这一成就刷新了既往记录。此番高性能的取得，主要归因于Fe₂O₃与Fe₃O₄组分间独特的协同电荷转移机制。两者与富电子污染物相互作用，构建了一个高效的催化闭环O₃活化体系，从而显著提升了催化效率与可持续性。

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https://doi.org/10.1002/anie.202415689

进展四：材料与化工学院谭新玉教授团队与梅赫兰工程技术大学Muhammad Rafique Naich教授的合作研究成果“析氧反应增强钒掺杂氢氧化镍在水性不对成超级电容器中的电化学性能”(Oxygen evolution reaction enhancing electrochemical performance of V-doped Ni(OH)₂for aqueous asymmetric supercapacitors)在线发表在《化学工程学报》(Chem. Eng. J., 2024, 498, 155429)上。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果。(Chem.Eng.J., 2024, 498, 155768;J. Mater. Chem. A,2024,12, 30351-30361等)

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155429

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155768

https://doi.org/10.1039/D4TA05869K

https://doi.org/10.1039/D4TA05551A

进展五：材料与化工学院倪世兵教授团队与福州大学王星辉教授的合作研究成果“高倍率转换-合金化金属硫化物中的电流自适应锂离子存储机制”(Current-Adaptive Li-Ion Storage Mechanism in High-Rate Conversion-Alloying Metal Chalcogenides)在线发表在《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater., 2024, 34,2407246)上。此外，相关研究成果还发表在Chem.Eng.J., 2024, 484, 149609;Chem.Eng.J., 2024, 494, 152839;Chem.Eng.J., 2024, 498, 155429等。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202407246

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149609

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152839

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155429

进展六：材料与化工学院肖述章教授团队与复旦大学刘倩研究员的合作研究成果“自发荧光闪烁方酸染料实现活细胞纳米成像”(Squaraine Dyes Exhibit Spontaneous Fluorescence Blinking That Enables Live-Cell Nanoscopy)在线发表在《纳米快报》(Nano Lett., 2024, 24(16), 4936-4944)上。

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https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00595

进展七：水利与环境学院黄应平教授、材料与化工学院刘湘教授团队与欧洲科学院Didier Astruc院士合作的研究成果“以废治废：用木质素简易合成空心碳球应用于水净化”(Using waste to treat waste: facile synthesis of hollow carbon nanospheres from lignin for water decontamination)在线发表在国际权威期刊《化学科学》(Chem. Sci., 2024, 15, 204-212)上。随后，黄应平教授的研究成果“动态溴空位介导的光催化三步三电子氧还原为羟基自由基”(Dynamic Bromine Vacancy-Mediated Photocatalytic Three-Step Three-Electron Oxygen Reduction to Hydroxyl Radicals)在线发表在国际权威期刊《ACS催化》(ACS Catal., 2024, 14, 11153-11163)上。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果(J. Hazard. Mater.,2024, 463, 132904;Chem. Eng. J., 2024, 479, 14755520;iScience, 2024, 27, 110870等)。

论文链接：

https://doi.org/10.1039/D3SC05275C

https://doi.org/10.1021/acscatal.4c02674

进展八：土木与建筑学院谈云志教授团队与东南大学邓永峰教授的合作研究成果“偏高岭土增强石灰-水泥固化淤泥的耐久性研究”在北大核心期刊《岩土力学》上发表(岩土力学, 2020, 41(4), 1146-1152)，2024年该篇论文被评为中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)。此外，谈云志教授今年还获批湖北-NSFC创新发展联合基金重点项目“磷石膏基团粒协同粉粒干化-固化流塑状淤泥的机理与环境效应”，资助金额260万元、资助期限4年。项目围绕湖北的磷石膏、淤泥等固废，综合考虑处置成本，提出协同处置的创新性方法，期望为规模化消纳磷石膏和淤泥提供科学支撑。

论文链接(DOI)：10.16285/j.rsm.2019.1190

进展九：生物与制药学院周海峰教授团队研究成果“水介导简单炔烃不对称氢官能化一锅多步合成手性1,3-二芳基丙-1-醇”(Water-mediated one-pot multi-step synthesis of chiral 1,3-diarylpropan-1-ols by the asymmetric hydrofunctionalisation of simple alkynes)在线发表在《绿色化学》(Green Chem., 2024, 26,4074-4078)。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果(Org. Lett., 2024, 26,9841-9846;Chem. Eur., J. 2024, e202403055；Adv. Synth. Catal., 2024, 366, 1199-1204等)。

成果转化方面，该团队参与宜昌人福药业开发的盐酸艾司氯胺酮注射液(发明专利：周海峰等，一种氯胺酮的制备方法及中间体化合物的合成方法，专利号：ZL201911113780.X)于2024年7月收到NMPA核准签发的《药品注册证书》。参与宜昌人福药业开发的难治性癫痫患儿“救命药”氯巴占(发明专利：周海峰、刘祈星等，一种工业化生产氯巴占的方法，专利号：ZL202110084477.2)获国内首仿上市，2024年11月被纳入新版国家医保药品目录。

论文链接：

https://doi.org/10.1039/D3GC04945K

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c02612

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c01664

https://doi.org/10.1039/D4CC01851F

进展十：生物与制药学院黄年玉教授团队与山东大学邓伟桥教授的合作研究成果“钯通过π–π相互作用催化O-糖基化反应”(Palladium-Catalyzed O-Glycosylation through π–π Interactions)在线发表在《有机快报》(Org. Lett., 2024, 26, 5396-5401)。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果。(Org. Lett., 2024, 26, 9203-9209;Chem. Commun., 2024, 60,6773-6776等)

论文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c02019

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c02612

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c01664

https://doi.org/10.1039/D4CC01851F

进展十一：土木与建筑学院徐港教授团队与兰卡斯特大学JianqiaoYe教授的合作研究成果“微生物诱导磷石膏沉淀为碳酸钙的固砂性能及机理”(Performance and mechanism of sand stabilization via microbial-induced CaCO₃precipitation using phosphogypsum)发表在国际著名期刊《清洁生产杂志》(J. Cleaner Prod., 2024, 468(25), 142999)上。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果。(Constr. Build. Mater., 2024, 455, 139126;Constr. Build. Mater., 2024, 418: 135336等)

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142999

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139126

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136097

进展十二：杨正健教授团队与中国科学院武汉植物园刘文治研究员的合作研究成果“沿纬度梯度氮污染河流中硝化细菌和反硝化细菌的活性和群落结构”(Activity and community structure of nitrifiers and denitrifiers in nitrogen-polluted rivers along a latitudinal gradient)在国际知名期刊《水研究》上发表。(Water Res., 2024, 254, 121317)。此外，在其它国际知名期刊上还发表了相关研究成果。(Water Res., 2024, 265, 122229;J. Hazard. Mater., 2024, 480, 136465;Sci. Total Environ., 2024, 955, 176876等)

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121317

https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122229

https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122163

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136465

据悉，自2020年我校材料与化工学院领衔获批国家级能源和环境材料化学学科创新引智基地以来，以国际高层次学者为学术带头人，通过引智借势蓄能发展，构建了跨地域、跨学校、跨学科、跨学院的国内外双带头人+学科骨干+学科成员的联合科技创新联队，围绕四个面向，凝练了主攻研究方向，汇聚了国际-国内-校内研究人员120人，举办了各层级学术会议和论坛60余场，产出了系列具有一定显示度的成果，5年来获批国家级项目62项，省部级项目53项，合作发表论文650篇，授权发明专利320项，获湖北省自然、发明奖、科技进步奖二等奖7项，引进青年人才54人，培养国家海外优青1人，国家青拔2人，湖北省百人计划2人，湖北省杰青3人，湖北省青拔3人，楚天学子10余人，合作培养硕士/博士研究生462人；引领我校化学学科、材料学科、工程学学科和环境学科4个ESI全球排名前1%学科稳步提升，推进了化学、材料、能源、环境等学科交叉融合，形成了良好的学术影响力，已成为我校材料化学学科高质量发展的策源地和活力源，彰显了国家级引智基地的赋能引领作用。