(1)可再生电力驱动的CO2还原(CO2R)不仅有助于改善环境问题以及解决能源危机,而且还可实现碳平衡。然而,尽管其具有很大的潜力,但CO2R仍然面临着还原产物的选择性和经济价值之间的权衡。作者开发了一种电催化-热催化串联体系,能够使用电催化还原CO2的阴极产物(CO)和阳极产物(O2),在热反应器中通过Pd(II)催化将芳基硼酸和有机胺转化为有机酰胺。在该体系中,O2抑制Pd (II)催化剂的还原失活,促进氧化氨羰基化,从而有效地合成了10种有机酰胺,产率高达81%。2020级硕士研究生梅国梁为第一作者,该工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。
(2)变形能力作为智能材料的一个重要特征,在即将到来的智能化和微型化器件时代具有潜在的应用。在过去的研究中,科学家们报道了许多对刺激有反应的发光材料,它们在外部刺激下表现出多色发光和发光开关效应。然而,制备具有多重变形和形致荧光变色能力的智能材料仍然是该领域的重要挑战之一。作者设计开发了一种兼具智能形致变色能力(变形)和荧光开关效应(隐身)的单发色团荧光聚合物PGP。在不同的外部刺激下,通过内嵌于PGP中的“分子机关”可触发PGP形成三种典型形貌,且展现出形貌依赖的特征荧光色彩。此外,PGP还可以作为一种水性荧光墨水,可实现在纸上的多次擦除/显影。2021级硕士研究生任颖异为第一作者,该成果发表在Adv. Mater.上。
(3)单原子催化剂(SAC),其活性金属以原子级分散且具有明确的配位结构,是架起多相催化和均相催化的桥梁。作者开发了首例单原子钴催化烯烃胺化反应。该反应条件温和,具有较好的底物普适性,天然产物或药物衍生的烯烃亦可顺利转化为氮杂环丙烷产物。通过改变条件,亦可一步实现烯烃的氧胺化。基于CoSA-N/C催化剂的谱学表征和机理实验,还提出了一种单原子催化的自由基反应途径。2020级博士研究生薛文轩为第一作者,该成果发表在J. Am. Chem. Soc.上。