材料科学与工程学院研究生成舒琪在Angew. Chem.期刊上发表论文

新闻网讯 近日，材料科学与工程学院2023级硕士研究生成舒琪同学在电催化领域取得重要学术成果，围绕一维共价有机框架催化分子的不对称异构调控氧还原反应电荷分布，在Angewandte Chemie期刊发表了题为“Tuning Asymmetric Isomers in One-Dimensional Covalent Organic Frameworks to Enhance Oxygen Reduction Activity”的论文，并且该论文被遴选为期刊Hot Paper。成舒琪同学为以上论文的第一作者，青岛大学为唯一通讯单位。

过氧化氢(H₂O₂)是一种用于医疗消毒、织物漂白、废水处理和半导体清洗等领域的高价值化学品。目前，传统的蒽醌法生产H₂O₂依赖贵金属催化剂，存在环境污染、成本高、安全性低和能耗高等问题。电化学氧还原反应(ORR)以其能耗低、成本低和环境友好等优点成为制备H₂O₂的理想方法。设计高选择性和高催化活性的催化剂在电催化过程中至关重要。碳基催化剂因其成本低、稳定性高被认为是商业贵金属催化剂的理想替代品。共价有机骨架(COFs)是一类由共价键形成的结晶性、多孔性聚合物，具有高比表面积、良好的结晶性和良好的稳定性，广泛应用于传感、气体捕集、储能和光催化等领域。因此，开发具有优异选择性和高ORR活性的COF基电催化剂具有重要意义。

基于这一科学问题，该同学实施了一种创新的不对称异构化策略，从而有效调节二电子ORR中催化剂的电子态。具体在COFs结构中分别引入不同取代位置的噻吩异构体单元，成功开发出两种不对称异构的新型电催化剂。不对称异构策略可以精确调节中间体的吸附能力和电子态，使其具有可控的化学活性和优异的二电子氧还原电催化性能。

该项工作是成舒琪同学在获得研究生国家奖学金之后取得的又一项重要研究成果。