化学工程学院2020届硕士研究生科研工作取得丰硕成果，陈枫、范子纯等同学先后在Chemical Science（IF = 9.556）、ACS Applied Materials & Interfaces（IF = 8.456）、Chemical Communications（IF =6.164）、Catalysis Science & Technology（IF = 5.726）、Applied Surface Science（IF = 5.155）等化学领域期刊发表高水平SCI论文。截止目前，化学工程学院15名2020届硕士研究生，共发表SCI收录论文24篇，其中一区论文3篇，二区论文11篇，影响因子3.0以上共计15篇。现将代表性成果介绍如下：
一、应用化学专业研究生陈枫先后在ACS Applied Materials & Interfaces(2019, 10.1039/C8SC05456H)和Chemical Science(2018, 10.1021/acsami.8b13101)发表研究论文。作者采用化学封装技术，设计了一类封装型延迟荧光分子，从分子层面上对发光材料进行保护，有效抑制了器件中激子和极化子相互作用引起的光谱红移和浓度猝灭。最终溶液法制备的白色有机发光二极管(WOLED)性能优异，证明了分子封装在降低极性激子猝灭和提高电致发光性能方面的关键作用。
图1 从TADF蓝色主体到黄色客体的能量转移图
(论文链接：https://doi.org/10.1039/C8SC05456H; https://doi.org/10.1021/acsami.8b13101)
二、工业催化专业研究生沈忱利用静电作用力，采用“剥离/重组”法先后设计了CoTPPS/Ni-Al LDH和CoTPPS/Mg-Al LDH两种功能复合材料。两种复合材料可用作环状烯烃、链状烯烃等多种工业上重要烯烃的环氧化的催化剂，且均具备良好的选择性和稳定性。相关研究成果分别发表在Applied Clay Science(2020, 10.1016/j.clay.2020.105478)和Journal of Materials Science(2020, 10.1007/s10853-020-04737-w)期刊上。
图2：CoTPPS/LDH复合材料催化环氧化环己烯
(论文连接：https://doi.org/10.1016/j.clay.2020.105478; https://doi.org/10.1007/s10853-020-04737-w)
三、工业催化专业研究生范子纯先后在Journal of Materials Science & Technology (IF=3.442)和Materials Letters (IF=3.019)期刊上发表研究论文3篇。系列论文通过快速、高效的剥离自组装技术和客体-客体交换法，在主客体材料之间的协同效应下，构建三种具有良好稳定性、重现性以及抗干扰性的新型电化学传感器，可有效地用于亚硝酸盐和多巴胺的定量检测，且表现出较小的检测下限，在电催化和传感器领域具有潜在的应用价值。
图3：用于检测亚硝酸盐和多巴胺的电化学传感器的构建
(论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-020-04545-2; https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-019-03526-4;
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X19309577)
四、应用化学专业杨欣达以共同第一作者的身份于Chem. Commun.期刊上发表了相关研究论文。该论文基于现有抗肿瘤药物选择性差、毒副作用大等问题，设计了一种具有双光子光动力治疗活性且成功靶向肿瘤细胞线粒体的三联吡啶锰配合物。双光子激发条件下该配合物可以在肿瘤细胞中产生ROS，使肿瘤细胞内ATP含量明显下降，呈现出良好的光动力治疗效果。这也是目前首例锰配合物具有双光子激发PDT效果的报道。
图4 锰配合物MTP的双光子PDT机理
五、应用化学专业研究生苏珍妮使用氮杂环卡宾铜(IMesCuCl)作为催化剂，催化异氰酸酯和联硼酸频那醇酯（B2pin2），对烯烃的硼酰胺化反应，生成系列β-硼基丙酰胺衍生物。反应具有良好的底物耐受性，可兼容多种官能团，如硝基、氰基、卤素等。硼酰胺化可实现克级规模合成，目标产物β-硼基丙酰胺，可通过Suzuki、Ullmann、Mitsunobu等反应，对硼酸酯基和酰胺进一步转化、修饰，从而获得多种重要中间体化合物，如3,4-二氢喹啉-2(H)-酮、β-内酰胺等。鉴于酰胺在药物合成中的重要意义，研究将在药物化学和天然产物合成中有重要应用价值。相关成果发表在Chemical Communication（2020，10.1039/C9CC09902F）期刊上。
图5：卡宾铜催化烯烃的硼酰胺化反应
(论文连接：https://doi.org/10.1039/C9CC09902F)
六、工业催化专业研究生丁欣然通过溶剂热法成功地将镧引入硫化钼中，合成了La2S3-MoS2纳米催化剂。探索了镧元素的含量对产物形貌和催化性能的影响。并通过电催化氢析出性能的测试证明其电化学氢析出性能相对MoS2有了显著的提高，且电化学稳定性非常好。实验证明，适量的镧元素的引入使得电催化效果得到了巨大的提升。La2S3-MoS2具有良好的电化学动力学特性和低过电势，可以认为是工业制氢的高效电催化剂。该研究成果发表在Catalysis Science & Technology(2020, 10.1039/D0CY00425A)期刊上。
图6 原位生长硫化镧/硫化钼的电化学析氢催化剂
(论文连接：https://doi.org/10.1039/D0CY00425A)
七、工业催化专业研究生曹翔采用后修饰法，在介孔二氧化硅SBA-15表面接枝上季铵盐席夫碱单元实现了痕量铜离子的检测。该有机-无机杂化荧光探针在水溶液中不易沉降，大大提升了在水体环境中荧光检测的稳定性，并且该荧光探针还具有很强的吸附性能，最大吸附能力可达34.73mg/g。研究成果发表在Applied Surface Science (2020, 10.1016/j.apsusc.2020.146803)期刊上。
图7 有机-无机杂化荧光探针SBA-AP的制备示意图以及在Cu(II)存在下的荧光响应
(论文链接: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146803)
八、工业催化专业研究生张书苏基于贵金属纳米粒子在催化还原中容易团聚失活等问题，创新性将贵金属Ag纳米粒子负载在稳定的层状金属氧化物纳米片上，得到的载Ag催化剂在催化还原对硝基苯酚方面有着卓越的活性。该研究成果发表在J. Taiwan Inst. Chem. E. (2020, 10.1016/j.jtice.2020.02.011)期刊上。
图8 层状金属氧化物负载Ag纳米粒子催化剂的合成路线示意图
(https://doi.org/10.1016/j.jtice.2020.02.011)
九、应用化学专业研究生荣静同学使用氮丙环、芳基末端炔与芳基四氟硼酸重氮盐为反应底物，经过三组分串联反应，高效、精准的构建了4-(芳基二氮烯基)-2,3-二氢吡咯衍生物。该方法不使用金属，反应条件温和，简便易行，可实现克级合成。鉴于偶氮化合物广泛应用于材料科学和有机合成，如染料、传感器、纺织品和催化剂配体等，方法将在化工、医药和纺织等领域有重要意义。该成果发表在Organic & Biomolecular Chemistry (2020, 18, 3149-3157)期刊上。
图9 无金属催化串联反应合成芳基偶氮二氢吡咯
(论文链接：https://doi.org/10.1039/D0OB00346H)
十、生物化工专业研究生王洁在CrystEngComm期刊上（2020，10.1039/c9ce01380f）发表研究论文，采用水热法成功合成了高度自组装镧系磷酸盐纳米材料，其中纺锤状自组装CePO4作为修饰材料用于构建检测邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚的电化学传感器。纺锤状自组装CePO4修饰电极的有效面积增加了229%。测定邻苯二酚的线性范围和检出限分别为0.07 µM和20-1200 µM。
图10 (a-b) S-CePO4的SEM图像，(c) TEM图像，(d) HR-TEM图像。
(论文链接：https://pubs.rsc.org/doi/10.1039/c9ce01380f)
以上研究成果均以英国威廉希尔公司为第一完成单位，研究生本人为第一作者或导师第一、研究生为第二作者发表。
长期以来，化学工程学院高度重视公司产品工作，始终把公司产品质量放在首位，加大研究生教育改革与创新力度，紧抓公司产品过程各个环节，全方位提升公司产品质量。2020届研究生这些成果的取得，增强了全院师生对科研工作的信心，进一步鼓舞和激励他们继续发扬埋头苦干、攻坚克难的精神，努力取得具有基础研究和应用研究价值的原创性成果，致力提升公司整体科研水平，为英国威廉希尔公司的建设发展贡献智慧和力量。
