基于此，盐城工学院董鹏玉、奚新国与华东理工大学张金龙在《Chemical Engineering Journal》期刊上发表题为“Embedding [Mo3S13]2− Clusters into the Micropores of a Covalent Organic Framework for Enhanced Stability and Photocatalytic Hydrogen Evolution”的论文。论文第一作者为盐城工学院硕士研究生王艳。 本论文基于β-酮烯胺偶联的TpPa-1-COF孔道的限域效应，选择非贵金属基[Mo3S13]2−纳米团簇（MS-c）作为助催化剂，制备得到MS-c嵌入的TpPa-1-COF的光催化剂（MS-c@TpPa-1）。研究发现MS-c中的Mo原子与TpPa-1-COF中的不饱和配位N原子之间形成了Mo−N的配位键，该催化剂具有良好的光催化H2速率（528.0 μmol g−1 h−1）和显著的稳定性，表明TpPa-1-COF的微孔不仅可以限制MS-c的生长，实现其高度分散，而且对MS-c的锚定起着中心作用，大大增强MS-c@TpPa-1的结构稳定性，从而解决MS-c存在的不稳定以及不可避免的聚集问题。 图1. 设计的MS-c@TpPa-1合成策略
其他相关成果：(1) Pengyu Dong,ǁ Yan Wang,ǁ Aicaijun Zhang, Ting Cheng, Xinguo Xi,* and Jinlong Zhang,* Platinum Single Atoms Anchored on a Covalent Organic Framework: Boosting Active Sites for Photocatalytic Hydrogen Evolution, ACS Catalysis, 11 (2021) 13266-13279.(2) Pengyu Dong, Aicaijun Zhang, Ting Cheng, Jinkang Pan, Jun Song, Lei Zhang, Rongfeng Guan, Xinguo Xi,* and Jinlong Zhang,* 2D/2D S-scheme Heterojunction with a Covalent Organic Framework and g-C3N4 nanosheets for Highly Efficient Photocatalytic H2 Evolution, Chinese Journal of Catalysis. DOI: 10.1016/S1872-2067(22)64094-4 (Accepted)
通 讯 作 者 简 介
张金龙 教授 华东理工大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，欧洲科学院院士（外籍），教育部新世纪优秀人才支持计划、上海市领军人才、江苏省“双创人才”、苏州“姑苏人才”入选者。长期从事高效光催化材料的设计和制备及在环境和能源领域中的应用研究。“Res. Chem. Intermed.”副主编，“Applied Catalysis B: Enviromental”; “Scientific Reports”; “J. Photocatalysis”国际编委；“Inter. J. Photoenergy”客座主编；“J. Nanotechnology”客座编辑；“影像科学与光化学”编委。已在Nat. Comm., Chem.; Chem. Soc. Rev.; Chem. Rev.; J. Am. Chem. Soc.; Angew Chem Int Ed; Energy & Environmental Science等国际一流杂志上发表论文400余篇，被引用21000余次，H因子为74。 董鹏玉 副教授 董鹏玉，男，本硕博毕业于兰州大学，南京大学博士后，美国加州大学河滨分校访问学者。江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师。主要从事光催化材料的设计、可控制备及其降解环境污染物方面的相关研究，为中国感光学会光催化专业委员会会员。主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金、江苏省科技厅产学研项目、江苏省高校优秀中青年教师境外研修计划项目等纵横向项目共7项。目前，已在ACS Catal.；Appl. Catal. B；J. Mater. Chem. A；Chem. Eng. J.；Chin. J. Catal.；Environ. Sci.: Nano；Nanoscale；J. Am. Ceram. Soc.等国际SCI期刊发表论文40余篇（其中2篇论文入选ESI“高被引论文”）；论文累计被引1355次；h指数（h-index）为19。曾担任Front. Chem.（IF=5.212）客座编辑（2021年）。获得国家授权发明专利9件；在国家权威出版社《科学出版社》出版学术专著1部，并参与编写英文学术专著1部。获得江苏省科学技术奖三等奖1次，获得盐城市自然科学优秀学术成果奖二等奖3次。 奚新国 教授 奚新国，男，江苏大丰人，工学博士，教授，硕士研究生指导教师，现任材料科学与工程学院院长。入选江苏省六大人才高峰培养人选、江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师，获得江苏省优秀科技工作者称号。担任江苏省建材行业协会水泥分会副会长、江苏省新材料产业协会常务理事。长期从事无机非金属材料及新材料的研究开发，开展生态混凝土、废弃物制备墙体材料等领域的研究，开发新型光催化材料用于环境治理。目前，以第一作者（或通讯作者）在Applied Catalysis B: Environmental、ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES、ACS CATALYSIS、APPLIED SURFACE SCIENCE、CERAMICS INTERNATIONAL、Chinese Journal of Catalysis、Solar RRL、Journal of Colloid and Interface Science等期刊发表SCI论文50多篇，h-index 16，获授权专利10余项，其中国际专利1项。作为项目负责人主持国家重点研发项目、国家自然科学面上基金、江苏省研究生培养创新工程研究生教育教学改革立项重点课题、产学研合作项目、横向等项目。
图1. 设计的MS-c@TpPa-1合成策略
图2 （a）TpPa-1-COF的TEM图像；（b）(NH4)2Mo3S13∙nH2O晶体的HRTEM图像；（c）MS-c@TpPa-1的TEM图像；（d）放大后的TEM图像；（e）MS-c@TpPa-1（0.3：1）的EDS映射图（比例尺：100 nm）；（f−g）MS-c@TpPa-1带有不种标尺的AC HAADF-STEM图像；（h）MS-c在MS-c@TpPa-1的尺寸分布图
图3.（a）在6小时内带误差棒的光催化析氢性能随时间的变化。（b）制备样品的光催化析氢柱状图。（c）6 h内带误差棒的单位比表面积的光催化析氢活性柱状图。（d）在420、450、500、550、600和650 nm带通滤波器下MS-c@TpPa-1（0.3：1）的AQE。（e）基于MS-c@TpPa-1（0.3：1）的光解水产氢循环测试
图4. （a）构建的MS-c嵌入TpPa-1-COF微孔的结构模型。（b）从俯视图和横向视图计算MS-c@TpPa-1界面结构的三维电荷密度差异（粉色区域表示电荷积累，淡绿色区域表示电荷消耗）。（c）相应的二维电荷密度差映射图的等值为1´10−4 e Å−3。建立了H吸附MS-c@TpPa-1中TpPa-1的N位点（d）和MS-c@TpPa-1中MS-c的S位点（e）的结构模型。（f）计算H吸附在TpPa-1-COF、MS-c和MS-c@TpPa-1上的吉布斯自由能