高等学校化学学报

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1. Cl ^- 介导Fe/MgO-CaO晶面工程与电子结构协同调控催化甘油氢解

穆荣臻, 王瑾, 杨杰, Tania Roy, 汪杰, 郭宝成, 周春晖

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20250394-. DOI: 10.7503/cjcu20250394

摘要（278）

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针对传统浸渍法制备催化剂中活性组分易团聚、高活性晶面难以定向暴露等问题, 提出了一种Cl^-介导的晶体定向生长与电子结构等多重调控策略, 有效提升了Fe/MgO-CaO的催化性能. 研究结果表明, 在宏观形貌上, NH₄Cl热解产生的气体刻蚀效应构建了催化剂的多孔特征, 并作为形貌调节剂诱导MgO-CaO由无序片状定向生长为(200)晶面择优暴露的棒状结构. 在微观物相上, Cl⁻的掺杂强化了Fe物种与MgO晶格的相互作用, 有效抑制了活性组分的团聚, 促进形成高分散的Mg-Fe-O固溶体. 此外, 还在催化剂表面衍生出均匀分布的Lewis酸位点; 且棒状固溶体结构在反应中表现出优异的稳定性, 有效避免了骨架坍塌. 当Fe/Cl摩尔比为1.00时, 与未掺杂样品的甘油转化率相比从60%提升至90%. 本文采用的Cl^-多重调控策略为天然矿物资源的高值化利用及高效非贵金属氧化物催化剂的设计提供了新的思路.

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2. 含萘二磺酸类配体单核Cd(II)配合物传感器对Fe³⁺的高选择性检测

宋志国, 王鑫, 朱志慧, 徐一铭, 王敏

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260062-. DOI: 10.7503/cjcu20260062

摘要（246）

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在溶剂热条件下, 以四水合硝酸镉为金属源, 1,5-萘二磺酸根(1,5-NDA^2-)和咪唑(Im)为主、辅配体, 合成了一个具有稳定荧光性质的新型镉配合物Cd(C₃H₄N₂)₄(C₁₀H₆O₆S₂)₂[简写为Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂]. 采用X射线单晶衍射和热重分析对其进行了表征. X射线单晶衍射结果表明, 配合物晶体属于单斜晶系的C1c1空间群, 中心离子Cd(II)位于六配位畸变的八面体结构中; 热重分析结果表明, 配合物具有良好的热稳定性. 对 Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂的荧光性能进行了考察, 固态荧光光谱显示配合物具有较好的荧光性, 其荧光发射主要来自配体的π-π^*跃迁. 采用含时密度泛函理论(TD-DFT)对配合物激发态下的轨道贡献进行了计算. 荧光猝灭实验结果表明, Fe³⁺对配合物的荧光强度具有明显的猝灭作用, 配合物对Fe³⁺的检出限为0.46 μmol/L. 采用多技术联用的方式推测了Fe³⁺对Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂可能的荧光猝灭机理. 紫外-可见吸收测试结果表明, Fe³⁺与Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂之间发生能量共振转移(FRET); 粉末X射线衍射、红外光谱、电感耦合等离子体质谱、能量色散光谱和X射线光电子能谱表征结果表明, Fe³⁺与Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂上的N原子之间存在相互作用. 综上所述, Fe³⁺对Cd(Im)₄(1,5-NDA)₂的荧光猝灭机理为Fe³⁺与配合物之间的FRET及Fe³⁺与配合物上N原子发生相互作用的双路径协同猝灭.

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3. MOF基单原子催化剂在水分解制氢领域的研究进展

何雨桐, 李涵希, 范晓燕, 于美慧, 张冀杰

高等学校化学学报 2026, 47 (3): 20250333-. DOI: 10.7503/cjcu20250333

摘要（692）

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光催化水分解制氢和电催化水分解制氢是未来绿氢经济的关键技术, 但低成本、高效且稳定的催化剂的开发仍是亟待解决的核心问题. 单原子催化剂凭借独特的电子结构和极致的原子利用率, 在催化领域展现出了巨大应用潜力. 金属有机框架材料(MOFs)具备超高比表面积、可调变的孔隙结构及丰富的活性位点等特点, 是理想的单原子(SACs)锚定载体; 而其独特的热解特性, 又可作为SACs构筑前驱体. MOFs与单原子的复合体系(MOF-SACs)充分利用两者的协同效应, 能够显著提升催化制氢活性. 本文综合评述了近年来此类复合催化剂在光催化/电催化水分解领域的应用和研究进展, 总结了复合材料提升催化活性的策略和方法, 并对MOF-SACs催化剂的未来发展方向和研究热点进行了展望.

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4. Jahn-Teller畸变对功能材料的调控

梁娜, 黄科科

高等学校化学学报 2026, 47 (9): 20260202-. DOI: 10.7503/cjcu20260202

摘要（205）

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由Jahn-Teller活性离子引发的本征晶格畸变可降低配位几何结构的对称性及其d轨道简并度, 从而稳定催化剂表面的反应中间体, 并有效调控电极材料在充放电过程中的电子与离子电导率, 进而显著影响材料的宏观性能. 本文系统阐述了Jahn-Teller畸变的起源与诱发机制, 概述了其主要表征方法, 并重点讨论了该效应在催化转化及能源存储等功能材料领域的应用, 旨在为深入理解Jahn-Teller畸变与材料宏观性能之间的构效关系提供参考.

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5. 磁性金属氧化物的新视角：非晶化的挑战

陈君杰, 许翰坤, 李强, 邓金侠, 林鲲

高等学校化学学报 2026, 47 (9): 20260142-. DOI: 10.7503/cjcu20260142

摘要（206）

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非晶金属氧化物因其长程无序而短程有序的结构特征，在磁性研究中展现出区别于晶态体系的独特物理行为. 本文综合评述了非晶金属氧化物的结构特点、主要磁性类型及其物理机制，并重点讨论了超顺磁、自旋玻璃、簇玻璃及随机交换磁态等典型磁行为的起源及其内在联系. 同时，总结了熔融急冷、溶胶-凝胶、模板法及机械非晶化等主要制备方法，分析了不同制备策略对材料结构与性能的影响，旨在为理解非晶金属氧化物中结构无序与磁性之间的关系提供参考.

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6. 高等学校化学学报2026年第47卷第9期封面和目次

高等学校化学学报 2026, 47 (9): 1-6.

摘要（15）

PDF（pc）（23454KB）（2739）

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8. 过渡金属多核配合物Cu₄的合成及电催化水氧化性能

林明穗, 王启龙, 梁晴晴, 陈乔, 赖惠文, 陈雪莹, 郭新颖, 马战文, 赖安群, 潘中华, 肖旺钏

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20250361-. DOI: 10.7503/cjcu20250361

摘要（292）

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利用2-羟基-3-甲氧基苯甲醛和2-氨基-3-苯基丙醇为原料, 制备了一种具有立方烷构型的四核金属配合物Cu₄, 并对该配合物在均相条件下的电催化水氧化性能进行了研究. 结果表明, Cu₄ 具有较高的催化水氧化活性, 在1.75 V时催化水氧化的周转频率(TOF)达到119 s^-1, 法拉第效率为88.2%. 出色的电催化性能可归因于Cu₄ 中易于暴露的多金属协同催化活性位点, 在显著提高催化效率的同时又避免了高价金属中间体的形成. 本研究不仅为深入理解水氧化的多电子多质子催化过程提供了重要线索, 同时也证明了多金属协同催化策略在调控O—O键形成方式上的有效性, 为设计新一代高效水氧化催化剂提供了新的视角和策略.

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9. 高效可见光响应ZnFe₂O₄/MXene的制备及光催化性能

田振华, 巩固, 韩秀斐, 郝钏宇, 高盼盼, 孙晓丹

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260061-. DOI: 10.7503/cjcu20260061

摘要（242）

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ZnFe₂O₄作为光催化剂易被可见光激发、环境毒性低且磁性易回收，在有机废水处理中具有良好的应用前景. 然而， ZnFe₂O₄的光生电子-空穴对易复合限制了其光催化活性. 本文结合水热法和室温静电吸附法制备了ZnFe₂O₄/MXene光催化剂，并通过自身形貌调控(微米棒、中空微球、阿基米德多面体、 “爆米花”球、纳米颗粒)和MXene的协同作用解决了ZnFe₂O₄在可见光下光催化效率不佳的问题. 借助MXene的高导电性，光催化剂的电荷转移效率得到改善，光生载流子易分离. 当ZnFe₂O₄呈阿基米德多面体， MXene用量为ZnFe₂O₄的10%时， ZnFe₂O₄/MXene对亚甲基蓝(MB)的降解率在20 min内可达到96.9%，分别为ZnFe₂O₄和MXene的2.1和3.0倍；循环使用5次后， MB降解率仍保持在90.0%以上. 通过X射线光电子能谱价带谱和活性物种捕获实验提出了ZnFe₂O₄/MXene对MB的降解机理，起主要作用的活性物种为 ^∙ O₂^-， ^∙ OH和h⁺起次要作用.

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10. 富含Co—N中心的氮掺杂碳负载的钴纳米颗粒及催化甲酸制氢性能

李琳琳, 王纯正, 赵旭瑜, 孟祥龙, 李小云, 郭海玲

高等学校化学学报 2026, 47 (9): 20260094-. DOI: 10.7503/cjcu20260094

摘要（197）

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采用蔗糖为碳源、尿素为氮源、硝酸钴为前驱体, 经研磨混合后利用高温焙烧法制备了一种氮掺杂碳负载的钴纳米颗粒非贵金属催化剂, 并将其用于液相甲酸脱氢反应. 在100 ℃下, 性能最佳的Co@NC-Co_0.1-Ur_2.3催化剂的制氢速率可以达到350 mL·g^-1·h^-1, 超过部分贵金属(Pd, Pt)催化剂及非贵金属催化剂（如单原子钴）的性能. 此外，该催化剂循环多次后仍能保持较高活性. 表征结果显示, 丰富的孔结构和比表面积有利于反应过程中HCOO^*等活性物种吸附, 而Co-N位点可能是该反应的催化活性位.

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11. 基于模块化设计的香豆素-查尔酮探针用于谷胱甘肽的可逆比率检测

王超, 曾令涛, 张文青, 曹辛慧, 代方方, 刘玉霞, 陈光

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260023-. DOI: 10.7503/cjcu20260023

摘要（255）

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基于模块化设计策略，以7-氨基香豆素为荧光母核， 2′-羟基查尔酮为谷胱甘肽（GSH）的反应中心，并通过在查尔酮苯环5-位引入不同取代基(硝基、甲氧基)作为调控模块，系统调控探针的光物理性质及其与GSH反应的动力学特性，开发了一系列香豆素-查尔酮类可逆型比率荧光探针(探针1~3). 实验结果表明，所有探针均在生理浓度(0~10 mmol/L)范围内对GSH有良好的比率荧光响应，其解离常数(K_d=4.61~8.25 mmol/L)适用于细胞内的GSH检测. 其中，探针1的硝基与酮羰基的协同吸电子效应使其不仅具有最高的灵敏度与最显著的比率信号变化，对GSH的响应也最迅速，约5 min即可达平衡，反应速率常数为2.54 L·mol^-1·s^-1. 可逆实验结果证实探针1对GSH响应具有突出的可逆循环特性；荧光成像研究验证了其对活细胞内GSH比率成像的可行性. 本研究通过理性的调控模块设计，为活细胞GSH动态变化的荧光成像研究提供了性能优异的工具.

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12. 渣油衍生碳载PtCoNiFeCu高熵金属间化合物催化剂用于提升质子交换膜燃料电池性能

李有康, 李家慧, 齐悦彤, 陈旭

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260090-. DOI: 10.7503/cjcu20260090

摘要（199）

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以渣油作为前驱体，合成了一种富含π电子的氮掺杂多孔碳载体（NPPC），并将其负载PtCoNiFeCu高熵金属间化合物（HEI）用于氧还原反应（ORR）. 通过NPPC与Pt金属之间强烈的d-π相互作用，结合载体的物理限域效应，将高熵纳米颗粒的平均粒径严格控制在2.30 nm，极大化了活性位点的暴露. 同时，该相互作用还在合金内部诱导产生了显著的压缩晶格应变（2.3%），从而优化了金属d轨道电荷分布，并调节了氧中间体的吸附能，从而极大提升了催化剂的ORR性能.实验结果表明，所制备的PtCoNiFeCu HEI/NPPC催化剂的质量活性（MA）高达2.07 A/mg_Pt，约为商业Pt/C的14倍. 在30000次加速耐久性测试（ADT）后，其质量活性保留率仍高达87%. 此外，该催化剂在H₂-air质子交换膜燃料电池（PEMFC）中以0.1 mg/cm²的阴极铂负载量实现了1.03 W/cm²的超高峰值功率密度，且在30000次循环后，功率损耗仅为10%. 本研究为制备高活性、长寿命的质子交换膜燃料电池催化剂提供了一种简单有效的方法.

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13. 光/酶催化自由基酰化合成β-酮腈

车福华, 白金彤, 黄春帅

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260029-. DOI: 10.7503/cjcu20260029

摘要（281）

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PDF（pc）（1866KB）（1757）

建立了一种可见光驱动下焦磷酸硫胺素(ThDP)依赖酶与光催化剂协同催化的新方法，实现了芳香醛与偶氮腈的自由基酰化反应，高效合成了一系列β‑酮腈类化合物. 该体系利用光催化产生氰烷基自由基，并与酶活性中心内由ThDP稳定的酮基自由基发生交叉偶联，在温和条件下构建C—C键. 此反应具有广泛的底物适用性和良好的官能团兼容性. 本研究是首例光生物催化合成β‑酮腈的报道，为绿色合成及酶催化非天然转化提供了新策略.

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14. 拟荷叶层设计增强13X沸石的表面疏水性和CO₂吸附性能

李室庆, 王卓, 张斌, 曾兵芳, 阮祥辉, 吕梦岚

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260004-. DOI: 10.7503/cjcu20260004

摘要（317）

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PDF（pc）（9279KB）（1711）

通过拟荷叶层结构设计, 在13X分子筛表面构建聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯(PS-PMMA)疏水层, 制备了PS-PMMA/13X分子筛. 通过集成有机纳米表面结构拟荷叶层的方法, PS-PMMA与13X分子筛复合过程的条件温和, 不破坏分子筛晶体结构, 所得PS-PMMA/13X分子筛可耐370 ℃高温, 水接触角提升至127.6°. 该方法赋予了13X分子筛卓越的疏水性, 同时保持了其固有的吸附性能. 静态吸附实验结果表明, PS-PMMA_0.05/13X分子筛对CO₂吸附遵循Langmuir模型并表现为物理吸附; 经6 h浸水-干燥处理后在10次循环中仍保持超过92%的吸附容量. 此外, 在15%相对湿度和15%(体积分数)CO₂的模拟湿烟气条件下, 其CO₂吸附容量达0.045 g/g, 比未改性13X分子筛提高73%, 有效抑制了水汽的竞争吸附. PS-PMMA_0.05/13X分子筛在高温、低浓度及湿润环境中均表现出优异的CO₂吸附性能, 且制备方法简单, 具有良好的工况碳捕集应用潜力.

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15. 主客体掺杂下三联吡啶苯硼酸聚集态调控长寿命室温磷光

曾明涛, 史文静, 王军

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260106-. DOI: 10.7503/cjcu20260106

摘要（228）

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研究了4-(([2，2'∶6'，2''-三联吡啶]-4'-基)苯基)硼酸(B-Tpy)在不同聚集状态下的光物理性能. 核磁共振氢谱(¹H NMR)和荧光光谱分析结果表明， B-Tpy具有聚集诱导发光特性. 固态B-Tpy仅发射蓝色荧光 (401 nm)，荧光寿命和量子产率分别为2.89 ns和2.79%. 将B-Tpy与硼酸(BA)掺杂并经200 ℃热处理后，所得复合材料展现出荧光和室温磷光(RTP)双态发射性质，余辉长达24 s， RTP寿命为2.14 s. 理论计算结果表明， B-Tpy具有较大的自旋轨道耦合常数[ξ(S₁， T₁)=6.58 cm^-1]，有效促进了系间窜越过程，从而实现了长寿命RTP发射. 本文研究结果为长寿命有机RTP磷光材料的设计提供了新思路.

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16. Pt/a-C纳米材料电催化2，5-呋喃二甲醇选择性氧化合成2，5-呋喃二甲酸

杨洋, 钱俊, 邓佩锋, 徐晨晖, 刘佳伦, 李亚太, 杨真真, 付明臣, 张根磊

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260070-. DOI: 10.7503/cjcu20260070

摘要（203）

HTML （7）

PDF（pc）（9417KB）（1677）

2，5-呋喃二甲酸（FDCA）作为一种关键的生物质基平台化合物，其绿色合成备受关注. 本文以稳定性优于5-羟甲基糠醛（HMF）的2，5-呋喃二甲醇（BHMF）为原料，采用Pt/非晶碳（Pt/a-C）纳米材料为催化剂，在温和条件下（1.45 V vs. RHE，常温常压）实现了BHMF高效电催化氧化制备FDCA. 结果表明， Pt以纳米线形式通过Pt—C键均匀负载于非晶碳载体，形成强界面相互作用； Pt/a-C的起始电位较商业Pt/C负移220 mV， Tafel斜率为34.63 mV/dec，电荷转移电阻显著降低. 在1.45 V（vs. RHE）电位下， FDCA产率达92.80%，法拉第效率为91.45%，且循环5次后性能保持稳定. 机理研究揭示，反应遵循双路径并行机制： BHMF经2，5-呋喃二甲醛（DFF）或5-羟甲基-2-呋喃甲酸（HMFCA）两条路径，最终通过5-甲酰基-2-呋喃甲酸（FFCA）转化为 FDCA， Pt活性中心与载体的协同作用促进了反应动力学.

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17. Ni²⁺掺杂与纳米结构调控协同构筑高性能水系锌离子电池MnO₂正极

杨婷, 宋亚轩, 张晋玉, 冯效玉, 葛玉凤, 景晓霞, 常盼盼

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260046-. DOI: 10.7503/cjcu20260046

摘要（306）

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PDF（pc）（10328KB）（1675）

针对水系锌离子电池δ-MnO₂正极材料存在的反应动力学迟缓、结构不稳定及容量衰减快等问题, 提出一种结合Ni²⁺离子掺杂与纳米结构调控的协同改性策略, 制备了Ni²⁺掺杂的δ-MnO₂纳米花正极材料(NiMnO₂-n). 纳米结构调控使NiMnO₂-n具有纳米级片层尺寸和大的比表面积(142 m²/g), 能有效缩短离子扩散路径并增加电化学活性位点. 同时, Ni²⁺掺杂进一步减薄了纳米片厚度并扩大层间距, 在促进H⁺/Zn²⁺嵌入/脱出动力学的同时, 显著提升了材料的结构稳定性. 此外, Ni²⁺掺杂引入的丰富氧空位可削弱离子插层时的空间位阻, 降低离子扩散能垒, 从而加速反应动力学. 得益于上述结构优势, NiMnO₂-n表现出更快的H⁺和Zn²⁺扩散特性与嵌入/脱出动力学特性, 具备良好的倍率性能和循环稳定性: 在1.0 A/g电流密度下可提供150.7 mA·h/g的可逆容量, 循环900次后每次容量衰减率仅为0.040%. 机理研究初步证实, NiMnO₂-n的储能过程为H⁺与Zn²⁺嵌入/脱出和沉积-溶解共存的混合反应机制.

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18. 基于铁掺杂红色碳点和滚环扩增技术构建的靶向药物递送DNA纳米组装体

宁淦, 庄晶云, 张如燕, 丁可欣, 周亭, 王秀凤, 王芳, 张志庆

高等学校化学学报 2026, 47 (9): 20260027-. DOI: 10.7503/cjcu20260027

摘要（228）

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PDF（pc）（9690KB）（1675）

以滚环扩增（RCA）产生的长单链脱氧核糖核酸（DNA）为支架，开发了一种基于RCA的组装技术. 将该支架与具有不同功能的短链组装成多价适配体，再与铁掺杂的红色碳点（Fe-CDs）结合，构建了多价适配体核酸组装体-Fe-CDs-阿霉素（AFD）纳米平台，用于精准的联合癌症治疗. 在AFD纳米平台中， MUC1适配体能够发挥高效的靶向能力，在精准作用于癌细胞的同时减少对正常细胞的伤害. Fe-CDs具有类过氧化物酶活性，可将过氧化氢催化分解为羟基自由基，从而实现化学动力学治疗. 此外， AFD通过其中丰富的CG碱基对能够高效负载阿霉素（DOX）. 当多价适配体凭借高效的靶向性进入癌细胞后，会释放负载的Fe-CDs和DOX，实现对癌细胞的有效杀灭.

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19. 多金属BiFeCo-MOFs材料活化空气氧高效催化松油烯氧化脱氢性能

郭昊天, 鲁新环, 严姗, 黄佳, 李泽滔, 周丹, 夏清华

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260068-. DOI: 10.7503/cjcu20260068

摘要（201）

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多金属MOFs材料具备多种金属活性中心, 不同金属间的电子协同效应使其在催化活化分子氧领域表现出广阔的研究前景. 本文通过静态溶剂热法构建了以Bi³⁺, Fe³⁺和Co²⁺为多金属中心的BiFeCo-MOFs材料, 并应用于松油烯的高效空气氧化脱氢反应. 所制备的Bi₂Fe₂Co₄-MOF-BDC-150-24催化剂经X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和氨气吸附-脱附(NH₃-TPD)等系统表征, 证实其结构稳定且存在多金属电子协同效应. 在近室温条件下, 该催化剂可在无外加助剂条件下实现松油烯中C—C单键向C=C双键的选择性转化, 转化率达96.1%. 此外, 该材料表现出良好的底物普适性, 对γ-松油烯和水芹烯的转化率分别为97.2%和93.9%. 循环实验表明, 催化剂在连续使用5次后仍保持高活性, 具备优异的循环稳定性与潜在应用价值.

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20. 基于线性与非线性频响特性的质子交换膜水电解单池失效诊断

廖承亮, 毛庆, 刘敏, 吴启亮

高等学校化学学报 2026, 47 (8): 20260102-. DOI: 10.7503/cjcu20260102

摘要（242）

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PDF（pc）（5718KB）（1669）

质子交换膜水电解（PEMWE）电堆运行中常见计量偏差与压力异常，失效的在线诊断与适配性调控是保障其稳定运行的关键. 本文结合电化学阻抗谱（EIS）和总谐波失真（THD）谱技术，开展面向两类失效模式区分的PEMWE单池线性-非线性频率响应的理论模拟及实验研究. 结果表明, 高给水计量与系统失压均导致电解单池的活性降低、全频域EIS模值增加；但两者的THD谱却呈现清晰可辨的频响差异，前者在0.1~100 Hz频段使THD升高，后者在0.05~1 Hz低频区使THD降低. THD谱在特征频段呈现相反变化趋势，使其能够区别于电压巡检和EIS，实现对计量偏差与压力异常失效的区分.

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