主要完成人

董传恒，化学化工学院2022级硕士研究生，导师是黄现强教授和李振博士，研究方向为多金属氧簇的合成及其电催化性质的研究。目前已发表SCI论文2篇，以第一作者身份发表在国际顶级期刊、中科院一区TOP期刊《Advanced Functional Materials》（IF: 18.5）上一篇。多次参加学术会议,并在2023年第九届、2024年十届全国多酸化学学术研讨会进行了学术墙报汇报。曾获得聊城大学学业奖学金、聊城大学研究生优秀学生、第十三届山东省大学生科技节化学实验大赛二等奖。

创新成果展示

电化学合成高附加值化学品在推动绿色化工和可持续发展方面具有重要地位，可为实现国家“双碳”战略目标提供技术支撑。本工作设计了一种合成多钼氧簇气凝胶电催化剂的有效方案，在冷冻干燥技术辅助下通过使用碳纳米管（CNT）调节多钼氧簇（CuMo6）和羧甲基纤维素（CMC）之间的微环境，极大地提高了复合催化剂CuMo6/CNT@CMC（图1）的导电性和电催化活性。控制实验证明，用于硫化物氧化的CuMo6/CNT@CMC电催化剂在环境条件下的法拉第效率（FE）超过了95%，且工作电位明显低于已报道的非均相电催化剂。此外，通过对比实验和密度泛函理论计算（DFT）揭示了复合电催化剂在硫化物电催化氧化过程的反应机理（图2），结果表明的三元复合催化剂中的Cu辅助Mo位点与CNT之间的调制电子协同作用有利于PhCH3S+•中间体的适当结合，活性团簇CuMo6在间接电催化氧化过程S-O键形成步骤中起到关键作用，从而促进硫化物的选择性氧化为亚砜类化合物。通过对催化剂多组分之间的电荷转移和复杂的电子相互作用的评估，我们对多组分电催化剂中结构-活性关系的理解显著加深。这为设计用于有机分子增值转化的高活性电催化剂提供了新的视角。本工作得到国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金项目，国家重点实验室开放课题和东营市校院所合作资金等项目的大力支持。

图1 CuMo6/CNT@CMC的制备及其作为增值硫化物转化电催化剂的示意图

图2 a)硫化物电催化氧化过程的势能分布；b)CuMo6/CNT@CMC对硫化物电催化氧化的反应机制

详见：Chuanheng Dong, Zhen Li*, Xianqiang Huang*, et al. Boosting Electrocatalytic Performance of Sulfide Oxidation on Polyoxomolybdates with Synergistic Effects of CNT-Doped Aerogel Foams. Adv. Funct. Mater. 2024, 2418410.