威廉希尔williamhill2022届硕士研究生科研工作取得丰硕成果，朱自政、余建敏等同学先后在Applied Catalysis B: Environmental（IF = 19.503）、ACS Appl. Mater. & Interfaces（IF=8.758）、Separation and Purification Technology（IF=7.312）、Applied Surface Science（IF =6.707）、Chemical Communications（IF =6.222）等化学领域的高水平SCI期刊发表论文。截止目前，2022届威廉希尔williamhill的27名硕士研究生，共发表SCI/EI收录论文41篇，其中一区论文1篇，二区论文11篇，影响因子3.0以上共计37篇。
朱自政同学在Applied Catalysis B: Environmental（中科院1区Top期刊，IF=19.503）报道了钴-钒体系中引入磷以实现d电子结构和能量状态最优化的研究成果。我国碱性电解水制氢已具备大规模推广的产业基础，其迅速崛起为制氢行业发展之必然趋势。过渡金属成本和储量优势显著，最有望成为丰富的低成本催化材料来源。如何提高过渡金属基催化材料的性能，降低电能消耗一直是科学界和产业界关注的重大科学问题。当两种过渡金属原子形成合金时，一方面在电负性差异的作用下，左侧元素的价层电子会进入到右侧元素的原子轨道，另一方面在广义Lewis acid-base作用下，左侧元素原子的空轨道会吸纳右侧元素的价层电子。即元素周期表上不同位置的元素之间的外层电子会发生流动，并且这种流动会受到非金属元素的调控。朱自政同学的研究表明，在钴-钒体系中引入磷，可以实现d电子结构和能量状态的最优化。该同学通过大量的实验研究，所合成的自生长型钴-钒-磷催化体系，仅需要98 mV的超小过电势就达到10 mA/cm2的析氢电流，仅需要230 mV的超小电势就获得100 mA/cm2的析氧电流。该实验结果与DFT的模拟计算结果高度吻合。该研究所提出的非金属参与调控d电子双向流动策略有望用于其他过渡金属催化体系的优化设计。相关成果发表在国际权威期刊Applied Catalysis B: Environmental, 304 (2022) 120985（IF=19.503）。
钴-钒-磷材料表面的水分解过程及催化性能
(论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120985)
余建敏同学在ACS Applied Materials & Interfaces（中科院1区期刊，IF9.229）报道了准二维钙钛矿体系中首次引入TADF树状分子Cz-4CzCN作为添加剂来回收无辐射的激发子。光物理和形态学研究表明，TADF添加剂可以在不改变其固有发射峰和颜色纯度的情况下显著提高成膜质量和PL性能。通过添加适量的TADF添加剂，得到的PeLEDs具有较高的亮度和CE值，分别为18000 cd m-2和39.0 cd A-1，是未添加TADF添加剂的控制器件的5倍。此外，引入这种树状分子添加剂后，器件在1000 cd m-2的初始发光时的半衰期增加了1倍。另外，讨论了TADF添加剂填充薄膜的缺陷和晶界，使捕获和离解的电荷重新组合，并通过场效应晶体管从TADF中以辐射激子的形式回收到准二维钙钛矿的可能物理机制。因此，PeLEDs的EL效率和器件稳定性的显著提高可以归因于100 %的激子利用率和TADF添加剂的高效缺陷钝化。这为选择合适的添加剂来提高准二维钙钛矿器件的性能提供了一种新的策略。
TADF添加剂和准二维钙钛矿器件之间的能量传递图
（论文链接：http://doi.org/10.1021/acsami.1c14493）
刘青松同学先后在Separation and Purification Technology（10.1016/j.seppur.2021.119276）和International Journal of Hydrogen Energy（10.1016/j.ijhydene.2021.11.021）期刊上发表研究论文两篇。作者采用水热合成法制备了负载在碳毡上的三元异质结复合材料，并结合光催化燃料电池系统对常见的两类有机污染物（盐酸小檗碱、盐酸四环素）进行了降解实验。探究了三元异质结中的电子传递机制，分析了有机污染物的降解过程。为三元异质结构复合催化剂在有机污染物降解方面的应用提供了新思路。
PFC系统示意图
（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119276；https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.11.021）
耿吴越同学先后在Separation and Purification Technology（10.1016/j.seppur.2022.120829），Microporous and Mesoporous Materials（10.1016/j.micromeso.2021.111186）上报道了关于D-A型共价三嗪聚合物和共价有机框架作为高效光/电功能材料的论文。作者首先设计合成两种供体-受体型共价三嗪聚合物（CTP）用做水体中Cr(VI)还原的高效光催化剂。研究表明，所设计的聚合物可以在不使用任何牺牲剂、氧化剂或附加酸的情况下同时去除Cr(VI)和有机污染物。此外，通过简单的一锅溶剂热法将TPA-COF（TPA=三苯胺）与炭黑（CB）复合制备了系列复合修饰电极材料。炭黑的引入不仅提高了复合材料的导电性，而且提高了复合材料的比表面积。基于这些优点，TPA-COF/CB复合材料被开发为新型电极修饰材料，用于多巴胺（DA）的电化学测定。在最佳条件下，所构建的修饰电极表现出20 - 1000 μM的线性检测范围和17 nM的检出限（S/N=3）。
CTF的合成及光催化降解Cr（VI）示意图
TPA- COF/CB的合成及电化学检测DA示意图
（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120829；https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111186）
谢瑞同学在Separation and Purification Technology（中科院2区期刊，IF 6.222）报道了亚临界1,1,1,2-四氟乙烷(sub-R134a)对硝基苯胺(p-NA)和间硝基苯胺(m-NA)混合物分离的可行性。首次用静态法测定了p-NA和m-NA在R134a二元和三元体系中的平衡溶解度和分离效果，温度和压力范围分别是308、318、328 K和(5-18)MPa。报道分析了温度、压力、溶剂密度、偶极矩、分子体积和分子力对混合物溶解度和分离效果的影响，并与超临界CO2体系进行了比较。研究结果表明，在318 K、18.0 MPa条件下，R134a对溶质混合物的分离效率最高，分离度达到了87.89%，高于超临界CO2；对R134a体系的溶解度数据进行模型关联，二元体系采用半经验模型Chrastil、A-L、K-J和S-S模型，三元体系采用González、Sovová、M-M-T和Z-J模型，得到的误差AARD值在4.85% ~ 11.27%之间，关联效果较好。本研究对于采用超亚临界流体分离混合物领域具有重要的指导意义。
Fig. 1. Schematic diagram of the static experimental apparatus. 1, R134a cylinder; 2, refrigerator; 3, syringe pump;4, inlet valve; 5, buffer; 6, outlet valve; 7, equilibrium cell; 8, pressure gauge; 9, resistance thermometer; 10, flexible heating coil; 11, decompression valve; 12, U-shape tubes; 13, surge flask; 14, rotated flow meter; 15, wet-gas flow meter.
（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.115706）
周佳栋同学先后在Applied Catalysis A, General(2021, 10.1016/j.apcata.2021.118268), Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021, 10.1016/j.jtice.2021.09.020)和Applied Surface Science (2022, 10.1016/j.apsusc.2022.152425)期刊中发表三篇研究论文。作者采用剥离重组法，以剥离反应获得的二维层状材料纳米片为模板，巧妙地设计“静电负载→原位还原→纳米片重组”合成路线，构建一系列新型二元和三元贵金属纳米粒子固载层状纳米复合材料。这些复合材料在醇的选择性氧化以及有机污染物降解等多个领域展现出优异的催化性能。
Ag@SrNbO/LDH三元复合材料的制备示意图
（论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118268；https://doi.org/10.1016/j.jtice.2021.09.020；https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.152425）
王树霞同学在Chemical Communications（中科院2区期刊，IF 6.222）报道了铜催化吡啶-N-氧化物的烯基化反应，研究使用卡宾铜作为催化剂，催化吡啶-N-氧化物、炔烃和硅烷发生烯基化反应，成功合成了2-烯基吡啶类化合物。反应首先是硅烷和卡宾铜生成铜氢试剂，随后炔烃对铜氢试剂进行迁移插入反应，生成烯基铜中间体，吡啶-N-氧化物捕获中间体烯基铜试剂，合成了多种2-烯基吡啶衍生物；该方法反应条件温和，底物适用性广，区域选择性好；烯基吡啶作为一种重要合成砌块，是合成药物和天然产物等复杂分子的重要中间体，因此本研究将在有机合成、医药、农用化学品等领域有重要意义。
Copper-catalyzed C2 alkenylation of pyridine-N-oxides with alkynes
（论文链接：https://doi.org/10.1039/D2CC00851C）
徐凯同学在Chemical Communications（中科院2区期刊，IF 6.222）报道了铱纳米棒直接生长在多孔的氧化铈表面，以提高催化剂的析氢和析氧性能。氢气具有能量密度大、反应碳零排放的天然优势，是碳中和愿景下最理想的清洁能源之一，必将成为能源体系重要组成部分。电解水属绿氢工艺，操作简单、碳零排放，为产氢行业发展之必然趋势。电解水的电极反应传统上采用贵金属催化材料，受到成本和储量的限制，长期以来，贵金属的利用率和催化活性一直是材料和能源领域关注的重点研究课题。徐凯同学通过多次的实验论证，发现载体对贵金属的分散度和稳定性具有至关重要的作用。并且，载体元素的外层原子轨道和贵金属元素的外层原子轨道之间会通过杂化导致价电子的离域化作用，可以改变贵金属对水分解反应中间产物的吸附强度。这个细微的变化会进一步降低水分解反应活化能垒，降低水分解过电位，减少电能消耗。为了实现上述目标，徐凯同学将铱纳米棒直接生长在多孔的氧化铈表面，该催化剂的析氢和析氧性能较纯铱有明显的提高。此外，徐凯同学还详细研究了铱纳米棒的载量、形貌对催化性能的影响。相关工作发表在国际权威期刊Chemical Communications, 2021, 57, 8798-8801。这种电子协同作用构筑金属-金属氧化物界面的方法也可以应用于其他Ir基催化剂和其他贵金属催化剂中，以提高贵金属催化剂的利用率和催化活性。
IrCeO2纳米棒水分解示意图
论文链接https://doi.org/10.1039/D1CC02580E
汪浩然同学在硕士期间，主持完成了江苏省研究生科研实践创新项目一项，发表学术论文15篇，其中以第一作者发表论文5篇，主要包括在《Journal of Alloys and Compounds》等国际期刊上发表SCI论文4篇。并成功被上海大学录取为博士研究生。作者主要采用剥离重组法将二维层状纳米材料LiTaMoO6剥离成带有负电荷的纳米片，然后引入具有功能性的阳离子客体分子金属卟啉锰卟啉，形成了一种新型的纳米复合材料。最后探索其在电化学传感器中的应用。本实验中，作者经过大量的实验操作，成功开发出具有很大应用价值的传感器材料MnTMPyP/TaMoO6，主要是对多巴胺和抗坏血酸的精确检测，实验结果说明了经过复合后的纳米材料的电子转移能力有了很大的提高，对抗坏血酸（AA）和多巴胺（DA）具有良好的电化学氧化性能。
MnTMPyP/TaMoO6纳米复合材料的制备流程示意图以及在多巴胺和抗坏血酸检测中的应用
（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161462）
魏佳佳同学在Chemistry A European J（中科院2区期刊，IF 5.236）报道了以9,9-二甲基芴为核心以其C2-、C3-位点构建的四种双极型主体材料，通过研究其热化学性质、光化学性质、电化学性质以及电致发光性能，发现该类材料具有较好的磷光主体材料的性能。不寻常的2,3-二取代芴可以被视为一种失谐连接策略，它创造了扭曲的分子构象，这种扭曲的三维空间结构赋予它们良好的热性能和较高的ET值。由这四种分子制备的器件均具有绿色磷光，并且都展现出了较好的效率以及较平滑的效率滚降。在这四款设备中，G1具有最高的功率效率，其PE值已经超过了106 lm W-1。此外，G2和G3也具有较高的功率效率，均已超过了100 lm W-1。这些结果进一步拓展了芴衍生物用于高效OLED材料的可能性。
（论文链接：: https://doi.org/10.1002/chem.202200756）
邱粟玉同学在Dyes and Pigments（中科院2区期刊，IF=4.889）报道了一种基于氰基咔唑的封装型热激活延迟荧光传感器BrACCN。以经典的分子结构4CzCN作为发光核，并对其逐步封装优化光物理性质，实现长的延迟荧光寿命长和高荧光量子产率。通过研究和分析，支枝探针的荧光量子产率为73%，是未封装结构4CzCN的1.5倍。基于外围Br原子的引入，探针BrACCN的荧光寿命增加了一倍，为3 μs。同时，该探针对Fe3+离子具有较高的选择性和灵敏度。在多种离子存在的情况下，探针只对Fe3+的络合模式为1：1的荧光关闭。该探针对Fe3+离子的检测限较低，为2.9×10-8mol/L。该探针还具有较强的AIE特性，这对该探针的应用范围非常有利。相比较于传统型短寿命荧光探针，该TADF型探针的优良性能将在活细胞共聚焦荧光成像和时间分辨荧光成像中提供广阔的应用前景。
Mechanism of BrACCN fluorescence quenching in the presence of Fe3+ ions.
Fe3+对BrACCN荧光猝灭响应机制
（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2021.109970）
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。
威廉希尔williamhill始终把提高公司产品质量放在首位，紧抓研究生各个培养环节，加强培养过程管理，采取加强论文写作指导、学位论文多级审核等一系列措施全面强化培养过程监控，加大研究生教育改革与创新力度，全方位提升公司产品质量。这些成果的取得将鼓舞和激励全院师生继续发扬勇攀高峰、敢为人先的创新精神，研发具有基础研究和应用研究价值的原创性成果，提升公司整体科研水平，为英国威廉希尔公司的内涵建设、高质发展贡献智慧和力量。
