新闻动态

2018-03-20

徐晓翔课题组层状钙钛矿材料光催化分解水研究取得重要进展

目前人类社会面临化石燃料日益枯竭和环境污染两大世界难题，因此开发新型可持续的清洁能源尤其重要。太阳能光催化分解水是指利用光催化材料在光能驱动下将水分解为氢气氧气的过程。光解水能得到清洁的可再生氢能源，是有效解决能源及环境污染问题的理想途径之一。目前主要研究光催化材料以半导体光催化剂为主，但是传统的半导体光催化材料具有可见光吸收少、光生电荷易复合等问题，导致太阳能转化效率普遍不高。如何实现太阳能的高效利用是该领域的一个技术难点。我院徐晓翔教授课题组长期致力于发展高效、经济、稳定的可见光响应的光催化材料。特别是对于钙钛矿材料有着较为深刻的研究。近日，该课题组报道了一种新型二维钙钛矿材料La/N掺杂的Sr2TiO4在可见光激发下实现了分解水制氢和制氧反应，并且在模拟自然光条件下实现了全分解水。理论计算表明层状Sr2TiO4材料具有各向异性，电子被限制在TiO6八面体层，而层间的电荷传输被禁止了。因此每层钙钛矿可以作为独立的单元参与光催化反应，减弱了电子空穴的符合几率。但其具有较宽的带隙结构,限制了该材料对于太阳光的利用。在此结构中引入La和N元素可以有效的增加其可见光响应（光吸收边达到650

2018-03-05

张扬会教授课题组发展原子经济反应简洁高效新方法

化学反应的“原子经济性”是指在化学品合成过程中，反应过程中所用的原材料尽可能多地转化到最终产物中。在化学反应中，要减少废物排放的关键是提高目标产物的选择性和原子利用率。原子经济反应可以实现最大限度地减少废物排放，因而最大限度地利用资源和减少环境污染，从源头上消除由化学反应副产物引起的污染。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。化学反应的“原子经济性”概念是绿色化学的核心内容之一，基于可持续发展的必要，这一反应已成为现代合成化学的研究热点。张扬会教授课题组一直致力于发展简洁高效的原子经济性的有机合成方法，特别是发展基于环钯络合物的有机合成新反应。近几年来，该课题组围绕环钯中间体开展研究，发展了一系列新颖的有机合成反应，取得了一系列研究成果。继不久前报道的环钯中间体参与的烷基化反应（Angew.Chem.Int.Ed.2017,58,12288.DOI:10.1002/anie.201800330）之后，该课题组近日在该领域又取得了重要进展。研究人员以卤代芳烃为起始物，过渡金属钯作为催化剂，经过C(sp2)-H或者C(sp3)-

2018-01-25

张鲁凝教授课题组发展新方法实现快速低成本气体分子检测

气体传感器研究一直是分析化学的热点领域，高灵敏度、低检测限的气体分析方法在工业界具有举足轻重的应用。气体传感器的设计通常需要借助复杂的化学制备、精确的界面化学调控，以及特异的选择性吸附来实现分子的捕获和探测。如何实现快速和低成本的气体检测是该领域的一个难题。我室张鲁凝教授课题组长期致力于发展微纳米尺度下光谱分析方法，结合物理、材料、生物学的手段和方法，尝试利用光子晶体、纳米粒子、生物膜结合超分辨和光镊操控，实现在纳米尺度和单分子水平下高效率、定向、定点地光子传送和采集。日前，该课题组利用物理领域常见的普通黑皂膜实现了百万分之一浓度(ppm)氨气以及十亿分之一浓度(ppb)的乙酸检测。黑皂膜是厚度低于100纳米的肥皂膜，因其不发生光学干涉而呈现黑色。课题组研究人员使用的皂膜厚度大约为10-25纳米，因此具有极高的比表面积，达到~1000平方米每克，与碳纳米管接近。该方法巧妙地利用普通黑皂膜的以上特点，使其高效地吸附氨气或者乙酸气相分子，利用其中所包含的荧光酸碱指示剂测量吸附气体导致的pH变化。实验结果表明荧光信号与气体浓度在一定范围内呈线性响应。据此原理，可以利用黑皂膜作为一个平台，在其

2018-01-22

闫冰教授再次入选中国高被引学者榜单

1月19日，学术出版业巨头爱思唯尔（Elsevier）正式发布2017年中国高被引学者（ChineseMostCitedResearchers）榜单，本次国内共有1793位学者入选。我院闫冰教授再次入选其中。因为长期在功能材料科学领域的研究的重要影响，闫冰教授已经连续多年入选该榜单。据悉，2017年中国高被引学者分别来自227个高校或科研机构，其中共有200所高校拥有高被引学者。同济大学共有32人入选，位列全国高校排名第十！2017中国高被引学者榜单采用上海软科教育信息咨询有限公司开发的方法和标准，基于客观引用数据对中国研究者在世界范围内的影响力进行系统的分析而得出结果。爱思唯尔的Scopus数据库为该榜单研究提供了数据支持和技术实现。Scopus作为全球最大的文献摘要与引用数据库，收录了2万多种同行评议期刊，其中中文期刊500余种。Scopus数据库中收录文献中，作者地址包括中国（大陆）机构的有300多万份，作者名称达400多万条。文献计量学中测量论文的影响力或者质量的基本指标是论文的被引用次数，一名学者的影响力大小，可以根据其发表的所有论文获得的引用次数来设计指标测算。学者发表的论

2018-01-12

费泓涵教授课题组阳离子型三维卤化铅材料研究取得重要进展

开发具有本征白光发射性质的单组份荧光体材料在固态照明领域有非常重要的意义，因为该材料在LED器件中的应用有望使其取代传统光源。然而，目前具有优异性能的单组份白光发射荧光体仍屈指可数，尤其是具有本征白光发射性质的材料非常罕见。本征发光材料的优势是通过合理的设计晶体矩阵，得以精细调控并改善其发光性能，并可由晶格结构深入探讨其发光机理。只有少数基于钙钛矿结构的卤化铅材料表现出良好的本征白光发射性能，但这类材料普遍稳定性差，在实际应用中存在很多困难。我室费泓涵教授课题组致力于研究阳离子型无机骨架的构建和基于阴离子的应用。近日，该课题组采用有机羧酸盐作为阴离子结构导向剂，实现了两例具有三维阳离子型卤化铅骨架的无机晶格材料。此前已报道为数不多的开式三维卤化铅结构均呈现阴离子型，因此构建这类阳离子型的多孔卤化铅框架具有重要意义并富有挑战性。其中，具有扭曲八面体配位环境的PbII中心对这两例材料的合成和宽谱白光发射性能均起到了至关重要的作用。不同于此前报道的阴离子型卤化铅材料，这类阳离子型三维晶格矩阵具有优异的酸碱稳定性和光热稳定性，有很大潜力取代传统白光LED荧光材料。变温荧光

2017-12-08

2017年 “臭氧和高级氧化技术：水、食品与健康”国际研讨会在同济大学召开

12月5日，国际臭氧协会“臭氧和高级氧化技术：水、食品与健康”国际研讨会在同济大学召开。此次研讨会由国际臭氧协会（InternationalOzoneAssociationEuropeanAfricanAsianAustralasianGroup,IOA-EA3G）和同济大学联合举办，联合国环境署-同济大学环境与可持续发展学院、环境科学与工程学院承办。开幕式上，同济大学环境科学与工程学院副院长徐斌教授、国际臭氧协会主席FredericViolleau教授分别致辞。研讨会为期三天，包括大会组委会评选出的20多篇优秀论文报告和海报展示、讨论会、主题报告，及技术考察等。此次研讨会共有20余个相关企业和科研机构的60多名代表参加。除系列报告和考察外，会场还同期举办了优秀企业展览，展示了最新技术和设备，促进产学研结合。InternationalConferenceonOzoneandAdvancedOxidationfortheWater-Food-HealthNexusheldinTongjiUniversity.On5Dec,theInternationalConferenceonOzone

2017-11-30

徐晓翔教授课题组太阳能光解水研究取得重要进展

随着人类社会的不断发展，地球上有限的化石燃料已经越来越难以满足人类对能源的需求，并且化石燃料的使用也带来了日益严重的环境问题。因此，寻找清洁、可再生的新能源已经迫在眉睫。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，将间歇性的、不易收集存储的太阳能转化为易存储、易运输的化学能是一种理想的能源开发途径——太阳能光催化分解水制氢正是这样一种将太阳能转化为化学能的良好方式。太阳能光催化分解水制氢利用光催化材料（一般为半导体材料）在太阳光光子的激发下将水分解为氢气和氧气，整个过程清洁无污染，因此受到了广泛的关注和研究。然而，传统的半导体光催化材料面临可见光吸收少、光生电荷易复合等问题，太阳能转化效率普遍不高。我院徐晓翔教授课题组致力于可见光响应的光催化材料的研究，针对这一问题开展了系统的研究工作，提高了半导体材料光催化分解水的活性，对提升太阳能转化率有重要意义。近日，该课题组研究了Dion-Jacobson型层状钙钛矿材料RbLaTa2O7，通过DFT理论计算证明该材料具有特殊的二维电荷传导特征，即电荷的传输被限制在LaTa2O7—钙钛矿层，而层间的电荷传输被禁止了。因此，每层钙钛矿可以作为独立的

2017-11-22

闫冰教授应邀在Accounts of Chemical Research上发表专题综述

闫冰教授研究小组长期从事稀土功能材料及金属有机化合物研究，近年来在稀土功能化金属有机框架晶体结构基元的光功能杂化材料体系的设计组装及其在化学传感应用方面的系列研究工作受到了国际同行的广泛关注。国际化学领域知名综述性期刊AccountsofChemicalResearch特邀闫冰教授就此专题撰文综述有关研究进展。该专题综述日前正式发表，题为Lanthanide-FunctionalizedMetal-OrganicFrameworkHybridSystemsToCreateMultipleLuminescentCentersforChemicalSensing(BingYan*,Acc.Chem.Res.2017,2017,50,2789-2798)。金属有机框架化合物系当前配位化学与功能分子材料领域的研究热点，在吸附与催化、分离与存储以及光电传感等多个领域均有重要的潜在应用前景。其中在光功能领域的应用研究主要集中于本体的金属有机框架化合物(包括镧系稀土的金属有机框架化合物)。闫冰教授研究小组提出了基于稀土(镧系)功能化金属有机框架晶体结构基元构筑杂化体系从而创建多重发光响应中心来实现各

2017-11-08

费泓涵教授课题组阳离子型卤化铅材料发光研究取得重要进展

近年来，发光二极管（LEDs）材料及器件的大量研究使其有望在固态白光照明领域取代传统光源，大幅降低全球照明能耗。现今，白光LED领域的关键研究之一是开发具有白光发射性质的单组份荧光体。只有少数基于(110)晶面的二维钙钛矿结构卤化铅材料表现出独特的本征宽谱白光发射性能，可通过宏观的晶体结构设计调控材料的发光性质，这些性质均不同于传统纳米材料的表面缺陷发光机理。然而，目前这类卤化铅钙钛矿材料的发光量子产率偏低，稳定性较差，极大地限制了该类材料的实际应用。费泓涵教授课题组致力于金属有机骨架的修饰与非均相催化领域的研究，针对上述问题积极攻关研究。近日，该课题组利用阴离子结构导向剂作为模板合成了一类结构新颖的阳离子型无机卤化铅二维层状晶格材料，该类材料表现出具有大斯托克位移的宽光谱发射，几乎覆盖全部可见光范围，荧光绝对量子产率最高约11.8%。这些波纹状阳离子型卤化铅二维晶面的金属中心配位环境发生扭曲，导致畸变晶格内的电子-声子耦合，并生成了大量的自陷激子。发光机理研究表明，二维晶面中的Pb-Cl键在室温下的伸缩振动克服了电子从自由态转变至自陷态的势垒。更重要的是，该类阳离子型二维无机卤化铅材

2017-10-24

联合国可持续发展目标框架下的城市污染控制研讨会在同济大学顺利召开

自各国领导人在2015年联合国大会上通过了可持续发展目标（SustainableDevelopmentGoals,SDGs）和2030议程以来，全球的青年都对此展开了热烈的讨论与回应。10月20日，由商务部支持、联合国环境署-同济大学环境与可持续发展学院（IESD）、苏州科技大学共同主办的“联合国可持续发展目标框架下的城市污染控制研讨会”在同济大学四平校区顺利开班。联合国环境署-同济大学环境与可持续发展学院常务副院长、环境科学与工程学院副院长李风亭做了题为“全球环境挑战与南南合作”的报告，可持续发展学院副院长王信就“全球城市化，全球城市竞争力与可持续城镇化”发表了主旨演讲。KevinL.Erwin美国生态咨询公司董事长就生态系统保护与修复做了报告，DraganCigoja,塞尔维亚农业与环境保护部部长顾问就生态环境保护与国际合作做了主旨报告。同济大学环境科学与工程学院党委书记柳剑雄、可持续发展学院常务副院长、环境科学与工程学院副院长李风亭、苏州科技大学留学生办公室赵瑾、苏州科技大学环境学院宋吟玲等为学员颁发结业证书。来自印度尼西亚的一名学员表示，研讨会的系列报告和考察活动，增进了学员们

2017-09-05

闫冰教授英文专著正式出版，系统总结光功能稀土杂化材料最新研究进展

日前，我院闫冰教授独立撰写的英文学术专著《PhotofunctionalRareEarthHybridMaterials》在Springer出版社正式出版。该书系统概括和总结了光功能稀土杂化材料领域的研究进展，着重总结了闫冰教授课题组近15年来在该领域的研究成果。该书的出版对于推进该领域的深入研究和发展有一定的指导和前瞻作用。该专著全书共261页，分为四部分八章。第一章简介了稀土、稀土发光、发光稀土化合物及光功能稀土杂化材料。第二至六章着重系统介绍典型的光功能稀土杂化材料的研究进展，内容涉及有机改性硅基光功能稀土杂化材料、有机改性介孔硅基光功能稀土杂化材料、功能化微孔沸石的光功能稀土杂化材料、功能化金属有机框架的光功能稀土杂化材料、聚合物及聚合物-硅复合的光功能稀土杂化材料。第七章概括了光功能稀土杂化材料的多重基元组装。第八章着重探讨了光功能稀土杂化材料的光物理应用。该专著引用文献400篇，其中200余篇（超过半数）来自闫冰教授课题组。闫冰教授自2001年底任同济大学教授以来，一直从事光功能稀土杂化材料与微纳固体的研究工作，特别是在光功能稀土杂化材料领域取得系统普适的创造性研究成果，作

2017-09-04

张扬会教授课题组在C(sp3)-H键官能团化方面取得重要进展

有机合成为人类创造了美好的生活，但也带来了各种问题，所以发展高效绿色的有机合成方法具有重要的科学和社会意义。传统的有机合成往往依赖官能团的转变，而近年来发展基于C-H键活化的有机合成方法引起了科学家的极大兴趣。C-H键官能团化具有原料简单易得、反应步骤少、副产物少等优点，减少了化学试剂的使用，缩短了有机合成路线，避免了许多化学废料的产生，为有机合成提供了简洁高效的方法，符合绿色化学的追求。不仅如此，很多C-H键活化反应还为有机合成提供了新的途径，丰富了有机合成手段，所以C-H键官能团化成为了化学研究中非常活跃的前沿领域。我院的张扬会教授课题组一直致力于发展简洁高效的原子经济型的有机合成方法，特别是发展基于C-H键官能团化的有机反应。近几年，该课题组围绕环钯中间体开展研究，发展了一系列新颖的有机反应，取得了一系列研究成果。日前，该课题组在C(sp3)-H键官能团化方面取得重要进展。该研究以卤代芳烃为起始物，以过渡金属钯为催化剂，经过C(sp3)-H键活化形成环钯络合物，该环钯络合物可以与通常反应活性很低的卤代烷烃反应，经历一系列新颖巧妙的转变，得到了复杂的二氢化茚和苯并四元环产物。该研究