材料科学与工程学院李星运教授及化工学院王宁副教授在催化产氢领域取得重要进展

近日，我校材料科学与工程学院李星运教授和化学化工学院王宁副教授在催化产氢方向取得重要研究进展，研究成果以“Synergizing Mg Single Atoms and Ru Nanoclusters for Boosting the Ammonia Borane Hydrolysis to Produce Hydrogen”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》期刊（DOI：10.1002/anie.202424316）。我校为第一完成与通讯作者单位，通讯作者为我校李星运教授、王宁副教授。我校材料科学与工程学院2024届硕士生解淑敏和北京大学博士生田枢衡为共同第一作者。

金属催化剂的电子结构调控在催化过程中起着至关重要的作用。本研究构建了崭新的B/N掺杂碳纳米管配位的类酶镁单原子催化体系，作为高性能载体负载Ru纳米团簇（Ru/Mg-BNC）。研究发现Mg单原子的双重功能，其中位于Ru团簇正下方的Mg单原子可以诱导界面电子极化，调控Ru的电子结构。而Ru团簇周边的Mg单原子可以利用其嗜氧性参与到H₂O分子吸附活化中。与北京大学马丁教授及江西科技师范大学万齐欣副教授合作，通过实验表征、反应动力学研究和密度泛函理论计算验证了Ru/Mg-BNC具有出色的H₂O分子活化能力。Ru团簇及Mg单原子协同加速氨硼烷水解反应中缓慢的H₂O解离过程，从而表现出优异的氨硼烷催化产氢性能。同时，该催化剂还具有优异的稳定性，展现了在实际应用中的巨大潜力。本工作为催化剂设计提供了新的思路，推动了产氢领域的进一步发展。研究得到了国家自然科学基金、山东省教育厅等多个项目的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202424316.

此外，李星运教授及王宁副教授近期在催化产氢方向取得了一系列重要成果，相关成果发表在以下期刊：ACS Catal, 2024, 14, 14665-14677,Chemical Engineering Journal, 2024, 480, 148007,Materials Horizons, 2024,11, 2032 -2040,Nano Research, 2023,16, 6212-6219,Journal of Material Chemistry A,2024,12,19462-19469。