我校一青年教师在催化领域取得一项重要科研成果

新闻网讯 近日，我校材料科学与工程学院/能源与环境材料研究院青年教师李星运博士与中南大学周永华教授及西湖大学肖建平教授合作，在非金属催化领域取得重要进展，相关成果以“Carbon doped hexagonal BN as a highly efficient metal-free base catalyst for Knoevenagel condensation reaction”为题发表在国际知名期刊Applied Catalysis B：Environmental（2018，239, 254-259）上，该期刊为催化领域顶级期刊，影响因子为11.698。李星运为第一作者及共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金青年基金、山东省博士基金、山东省泰山学者优势特色学科和材料科学与工程一流学科经费支持的资助。

Knoevenagel缩合反应是生产医药中间体及精细化工品的重要化学反应，现阶段该反应通常使用均相碱（有机胺、尿素等）作为催化剂。但是均相催化剂存在分离困难的问题，限制了其循环利用并会造成产品污染。所以，开发高效、绿色的固体催化剂具有重要的意义。李星运及其合作者在国际上首次发现碳掺杂的二维BN材料（BCN）在该反应中的非金属催化特性，其催化活性高于现阶段文献报道的非金属固体催化剂，并且具有良好的循环稳定性。通过DFT理论计算及谱学研究，揭示了BCN催化剂的催化活性中心为其armchair边缘的N-O官能团，碳掺杂能够促进催化剂表面对反应产物的脱附从而提高其催化性能。该研究为李星运前期碳基催化（Nat. Commun. 2014, 5: 3688-3693; App. Catal. B-Environ, 2017, 210: 116-120；J. Mater. Chem. A, 2018, 6: 7897-7902; Carbon, 2018, 447: 636-642）的基础上又一重要成果，将为Knoevenagel缩合反应提供一条崭新的非金属催化路径，具有重要的应用潜力。