本網(wǎng)訊 近日，我校材料與化學(xué)學(xué)院熊福全教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際材料學(xué)頂刊《Advanced Materials》（中科院1區(qū)Top，IF=26.8）刊發(fā)林木生物質(zhì)資源高值化利用方面最新研究成果，題為“Enhancing Field E?ects of Single-Atom Ru/Lignin Carbon Nanoreactors for Electrocatalytic Hydrogen Evolution by Continuous Heterogeneous Curvature”。
林木生物質(zhì)資源高值化利用對(duì)推進(jìn)綠色發(fā)展、落實(shí)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。木質(zhì)素作為林木生物質(zhì)資源重要組分，儲(chǔ)量豐富、年產(chǎn)量高。然而，木質(zhì)素是由苯基丙烷單元通過(guò)醚鍵和碳-碳鍵形成的三維網(wǎng)狀高分子化合物，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以加工利用，通常以直接燃燒的形式處理。如何實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素高值化利用一直是行業(yè)研究焦點(diǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)電催化劑電化學(xué)活性位點(diǎn)稀缺及電化學(xué)動(dòng)力學(xué)緩慢的難題，提出了一種連續(xù)非均質(zhì)曲率結(jié)構(gòu)木質(zhì)素基碳納米反應(yīng)器。該反應(yīng)器兼具了尖端納米曲率效應(yīng)與連續(xù)均質(zhì)納米曲率效應(yīng)雙重優(yōu)勢(shì)，僅需9.2毫伏的過(guò)電勢(shì)就能實(shí)現(xiàn)10毫安/平方厘米的電催化電流，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了超600小時(shí)的穩(wěn)定安培級(jí)電流電解水析氫。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：（1）通過(guò)電催化劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，融合尖端效應(yīng)與均質(zhì)納米曲率雙重特點(diǎn)，構(gòu)建電化學(xué)活性高、催化動(dòng)力學(xué)迅速的連續(xù)非均質(zhì)曲率結(jié)構(gòu)電催化劑；（2）通過(guò)有限元模擬和第一性原理深入闡明了納米反應(yīng)器的催化反應(yīng)機(jī)制。該研究為木質(zhì)素等農(nóng)林生物質(zhì)資源高值化利用、多元化高性能催化劑開(kāi)發(fā)等提供了新思路。
我校材料與化學(xué)學(xué)院熊福全教授、葉盛教授和中南林業(yè)科技大學(xué)吳義強(qiáng)院士為論文共同通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、湖南省青年科學(xué)基金A類(lèi)（原杰出青年科學(xué)基金）項(xiàng)目等資助。（文圖：熊福全 初審：夏成云 復(fù)審：鄭雪林 終審：曹雷）
全文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202515230
