鲁统部&张志明Adv. Mater：配位耦合W单原子@吸光材料用于水蒸气中CH₄光氧化

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       近日，天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院鲁统部&张志明教授团队，在国际知名期刊Adv. Mater上发表题为“W single-atom catalyst for CH4photooxidation in water vapor”的论文。
       生物源CH4是有机物在H2O存在下无氧分解产物，是垃圾填埋场生物质废物处理的核心技术。垃圾填埋场是世界上人为甲烷排放的主要来源，甲烷排放浓度超过40%，而CH4温室效应远超过CO2分子，且渗滤液会产生大量水蒸气。因此，在厌氧条件下，水蒸气中甲烷高效光氧化制备液态产物有望在垃圾填埋场甲烷减排与转化方面发挥重要作用。该研究通过在空气中直接煅烧尿素和钨酸钠，将钨单原子与光吸收材料的耦合实现廉价复合光催化剂的简便和批量制备。W-SA-PCN光催化剂能够促进CH4活化、H2O2原位生成和分解，实现温和条件下水蒸气中CH4到C1氧化物的高效转化，C1产物产率高达 4956 μmol•gcat⁻1，优于大多数报道的非贵金属光催化剂。液-固相转化易于实现产物控制，将CH3OH/HCOOH比例从10%调整到80%，将产物从HCOOH轻松转换为CH3OH。无氧条件下，在水蒸气中甲烷高效光氧化制备液态产物有望在垃圾填埋场甲烷减排与转化方面发挥重要作用。

图注：W-SA-PCN光催化CH4氧化示意图

【文章链接】W single-atom catalyst for CH4photooxidation in water vapor https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202204448

          文章来源：天津理工大学
          鲁统部，男，博士，天津理工大学教授，博士生导师。 1993年博士毕业于兰州大学化学系后进入中山大学化学系博士后流动站工作，1995年出站后留校任教。2016年调入天津理工大学工作。先后主持重大新药创制国家科技重大专项、国家杰出青年基金项目、国家基金重点项目及面上项目、广东省自然科学基金团队项目、科技部“973”计划项目子课题等二十多项研究课题。已在包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., Chem. Sci., Chem. Commun.等国内外核心杂志上发表论文215篇, 其中SCI收录论文180余篇。获授权中国发明专利21项。发表论文被他引5600余次, H指数43。2005年入选教育部 “新世纪优秀人才支持计划”，2006年获国家杰出青年基金，2009年入选广东省“珠江学者”特聘教授。2012年获国务院特殊津贴。2012年获国家自然科学二等奖（排名第5），2013年获国家自然科学二等奖（排名第3）。2014年入选英国皇家化学会会士（FRSC）。国家自然科学基金委第十三、十四届化学科学部专家评审组成员。现任中国晶体学会理事，天津市化学会副理事长，“新能源材料”创新学科引智基地中方负责人，“材料微结构”教育部国际合作联合实验室主任，CrystEngComm、Current Green Chemistry,  Journal of Crystallography、中国无机分析化学等杂志编委，国际晶体学Acta C杂志共同编辑。
        张志明，教授：2005 与 2010 年分别在东北师范大学获得学士和博士学位，并留校任教。博士学位论文获吉林省优秀博士学位论文，全国百篇优秀博士学位论文提名。2013 –2015年在厦门大学，中国科大，复旦大学与中科院大连化物所—能源材料化学协同创新中心任iCHEM Fellow，期间在芝加哥大学开展访问研究。2016年依托 “理工学者百人计划”人才引进项目加入天津理工大学。主要从事多金属氧簇、金属有机框架材料的可控合成、宏量制备，及其在光/电催化分解水与 CO2还原领域的潜在应用研究。已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci., Coord. Chem. Rev.等杂志上发表SCI论文70余篇。论文他引2600余次 (H-指数28)，4篇入选了ESI高被引论文，授权发明专利2项。先后获得国家自然科学基金优青项目、面上项目、青年项目，天津市自然科学基金等项目资助。入选了国家优青，天津市“131”创新型人才培养工程(第一层次)，获教育部自然科学一等奖 (7/7)，吉林省自然科学学术成果一等奖 (2/6)等奖励，担任Current Catalysis杂志编委及多个国际著名杂志审稿人。