化学院学科建设标志性成果(十三)姜毅教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》期刊发表高水平论文
发布时间:2025-10-23 浏览次数:
近日,辽宁大学化学院在光电催化领域的研究上取得进展,在国际高水平期刊Angewandte Chemie International Edition上发表了题为“Unbiased Photoelectrochemical H2O2 Production Using Boron Nitride for Both Photogenerated Hole Extraction and Oxygen Reduction Selectivity Regulation”的论文。该期刊是SCI中国科学院一区Top期刊,校A+类,影响因子为16.9。论文通讯作者为姜毅教授,第一作者为化学院2024级博士研究生眭琦。
【论文简介】
光电化学(PEC)技术作为太阳能至化学能转化的前沿方向,近年来在过氧化氢绿色合成领域展现出显著潜力。与传统高能耗的蒽醌法相比,PEC法生产H2O2具有反应电位要求低(0.68 V vs. RHE)、无需外部偏压等优势,但该技术的发展受限于光阳极界面电荷分离效率不足、阴极两电子氧还原反应选择性调控困难以及系统对高纯度氧气的依赖等关键问题。为解决这些挑战,本研究创新性地利用六方氮化硼(h-BN)独特性质,构建了一种新型无偏压PEC系统:在光阳极侧构建了BVO/BN/FeNiOOH复合光阳极,利用BN作为空穴提取层显著提升界面电荷分离效率,实现在1.23 V vs. RHE下6.08 mA cm⁻²的光电流密度并保持73小时稳定运行;在阴极侧,通过CoPc与BN的复合调控活性位点电子结构,形成缺电子钴中心,使2e- ORR选择性高达97%。最终集成的BVO/BN/FeNiOOH||CoPc+BN系统在模拟太阳光与常规空气条件下,实现了1.22 ± 0.14 mM cm⁻² h⁻¹的H2O2产率,连续运行16周期性能无衰减,太阳能转换效率达0.85%。本研究不仅为无偏压PEC系统设计提供了新思路,也展示了界面工程与电子结构调控在光电催化中的协同作用。

【文章链接】
https://doi.org/10.1002/anie.202520190
【期刊介绍】
《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)是一本以化学-化学综合研究为特色的国际期刊。该刊由John Wiley and Sons Ltd出版商创刊于1962年,该期刊聚焦化学-化学综合领域的重点研究和前沿进展,及时刊载和报道该领域的研究成果,致力于成为该领域同行进行快速学术交流的信息窗口与平台。
【作者简介】

第一作者:眭琦,化学院2024级博士研究生。主要研究方向为光电催化水氧化。

通讯作者:姜毅,辽宁大学化学院教授,博士生导师,化学院副院长。辽宁省“兴辽英才”计划青年拔尖人才。从事光电催化与传感材料(太阳能分解水制绿氢,光电催化合成高附加值化学品等)及功能性精细化学品的合成。在Angew. Chem. Int. Ed., Advanced Science, Journal of Energy Chemistry 等国际刊物上发表多篇论文,授权国家发明专利十余项,并先后得到国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金等多项科研立项。
辽宁大学化学院
2025年10月23日
