催化剂

开发用于析氢反应 (HER) 的有效非贵金属电催化剂对于水电解制氢至关重要。在此，制备了几种在类石墨烯N-掺杂碳薄膜上生长的非化学计量Mo6S9.5薄膜复合催化剂，并在 0.5 M H2SO4中评估了HER性能。独特的结构赋予催化剂高度暴露的边缘活性位点、高比表面积和显着的高HER活性。优化后的催化剂在 10 mA/cm2 时表现出113 mV的低过电压、64 mV/dec 的低 Tafel 斜率和 40 Ω 的低电荷转移电阻以及高催化稳定性。

在这项工作中，成功合成了铁基石墨烯催化剂（Fe-0.6@N-GC），通过过一硫酸盐（PMS）活化降解磺胺异恶唑（SIZ）。Fe-0.6@N-GC具有较大的比表面积和丰富的吡啶N位点，具有优异的SIZ吸附。在 Fe-0.6@N-GC/PMS 系统中，SIZ (5 mg/L) 可在 20 分钟内完全降解。电化学分析、电子顺磁共振、清除和探针实验表明，SIZ可以通过介导的从SIZ到PMS的电子转移途径被有效降解，以及单线态氧( 1 O 2的部分贡献)）。同时，N掺杂多孔碳上分散的Fe位点的稳定封装大大降低了铁的浸出（≤0.023 mg / L）。对不同污染物的降解具有高选择性和对共存离子的耐受性，有利于实际应用。最后，还通过分析中间体提出了可能的降解途径。总体而言，这项研究提供了对铁基催化剂催化有机污染物氧化中非自由基途径的新认识。

本文综述了近年来（主要是2011年至2020年）天然GO促进有机反应的研究进展，包括氧化偶联反应、官能团转化反应、氧化卤化反应、缩合反应等。值得注意的是，在这些报告的系统中，氧化石墨烯可以被回收和重复使用多次。然而，在可见光诱导的有机反应中，使用氧化石墨烯作为光吸收剂和多相光催化剂的情况仍然很少。我们相信，氧化石墨烯作为多相光催化剂在光催化有机转化中的应用将在未来得到更多的关注。

以环境保护，绿色制备为出发点， 将废弃生物质—柚子皮为生物质衍生碳源，利用简单的浸渍-碳化策略，改变碳化温度和Ni/Fe的摩尔比，构建了一系列NiFe@NC/NGC纳米复合材料，并对所得材料的电催化性能进行表征测试，同时进行DFT计算，从理论说明材料的电催化性能。

该工作采用形貌和微环境工程，解决了以GO/rGO为前驱体的M-N-C类催化剂在制备过程中容易团聚和M-N-C位点本征活性较低这两大难题，该研究提供了有效的策略来调控以石墨烯为衬底的单原子催化剂的形貌和微环境，以充分实现其在各种电催化应用中的潜在优势。

碳点（CDs）因其具有丰富的官能团，良好的导电性，制备简单等优点，在构筑纳米复合材料方面具有独特的优势。近年来不少课题组通过引入碳点优化材料的形貌和导电性，以提升其催化性能。然而目前碳点的引入对电催化析氧过程的影响尚不清楚，相关的理论研究较少。所以协同利用碳点优化材料的形貌和导电性，并深入研究碳点的引入对电催化析氧过程的影响，或许能够为碳点在提升电催化性能方面提供借鉴。

氮掺杂石墨烯为各种催化反应提供了一个很有前途的材料平台，但由于氮含量低(N，常作为活性中心)，且不同N构型(吡啶、吡咯、石墨)之间的可调性有限，导致其活性和选择性相对较低。

为了深入理解CDs的功能，挖掘汞化石墨烯(HgL1)的光催化潜力，苏州大学康振辉教授团队联合香港理工大学Wai-Yeung Wong教授团队构建了一种CDs/HgL1复合催化剂。在可见光下，CDs/HgL1(800 µmol h-1 g-1)催化的H2O2产率是原始HgL1(125 µmol h-1g-1)的6.4倍。CDs对HgL1的影响贯穿光催化过程，包括加速电子空穴的分离和迁移，提高氧化还原活性，使表面状态由疏水变为亲水。本工作为CDs基光催化剂的智能设计提供了新的途径，并为金属化石墨烯在光催化中的应用开辟了道路。

受吉林大学蒋青教授工作启发(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 9464-9469)，利用缺陷可将近乎非催化的NRR材料转化为一种极具活性的催化剂，这样制造Bi缺陷增强其对N2活化能力成为了我们的首要选择。

湖南大学费慧龙课题组采用一种可实现瞬间高温加热和淬火的焦耳热技术，成功在石墨烯基底上合成具有三维多孔结构的单原子Co-N-C整体式催化剂（CoNG-JH）。