建大新闻网讯 近期，陕西省新材料及结构防灾减灾科研团队、西安建筑科技大学化学与化工学院青年教师刘虎博士在光催化杀菌和甲醇氧化电催化方向取得重要进展，研究成果在国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》（化学工程，IF=16.744，中科院Top一区）和《Advanced Functional Materials》（先进功能材料，IF=19.924，中科院Top一区）上发表2篇重要成果，西安建筑科技大学为第一完成单位。
慢性伤口已经发展成为全球公众健康问题，细菌感染是导致慢性伤口的主要因素之一。抗生素作为一种有效的、可工业化的抗菌剂，在防止细菌的渗透和微生物的生长方面发挥着重要作用。研究表明抗生素受到耐药性、难以降解等缺点，对人体健康构成潜在威胁。免金属光催化剂抗菌剂具有广阔的应用前景，但常用无金属光催化剂如g-C3N4存在光生电子-空穴对易复合、可见光吸收弱等固有问题。因此，单-有机组分光催化剂在光催化抗菌方面仍是一个重要的挑战。
该成果以题为“Single-organic component C3.6N4 Achieves Superior Photoactivity Antibacterial” (单一有机组分C3.6N4实现优异的光催化抑菌活性）发表在《Chemical Engineering Journal》。我校化学与化工学院2020级硕士研究生苗若岩为该论文的第一作者，西安建筑科技大学姚尧教授与化学与化工学院青年教师刘虎、张良教授为论文的通讯作者。该研究成果已授权国家发明专利，并获得第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛陕西省银奖。
本文通过将富含席夫碱的g-C3.6N4引入PVA水凝胶中，水凝胶可为光催化反应体系提供水环境。密度泛函理论(DFT)计算证实，席夫碱桥连密勒胺环扩大了g-C3.6N4的共轭体系，为g-C3.6N4/PVA光催化抗菌提供了电子与空穴分离的场所。g-C3.6N4/PVA在可见光照射下产生的ROS具有高效的抗菌活性，对大肠杆菌的杀灭率可达99%。本研究展示了一种新的抗菌方法，为伤口敷料的未来发展提供了一种可行的思路。
直接甲醇燃料电池具有能量密度高、工作温度低和无环境污染等有点，在化学能/电能相互转化方面引起了广泛的关注。然而，阳极甲醇氧化反应（MOR）的动力学十分缓慢，严重限制了直接甲醇燃料电池的大规模应用。Pt基材料是MOR最重要的催化剂所必需的催化活性成分，但仍存在成本高、动力学慢和活性/稳定性差的缺点。将Pt和其他过渡金属合金化不仅可以调节Pt基电催化剂的电子结构，而且有助于改善Pt的动力学。然而，MOR催化剂的表面不仅应包含适当的亲氧金属原子以抵抗CO*中毒，还应暴露尽可能多的Pt或过渡金属原子以优化电子结构，但目前仍然是一个巨大的挑战。
成果以题为“Anti-CO poisoning FePtRh nanoflowers with Rh-rich core and Fe-rich shell boost methanol oxidation electrocatalysis”（富Rh核/富Fe壳的FePtRh纳米花增强甲醇氧化电催化）发表在《Advanced Functional Materials》。我校化学与化工学院青年教师刘虎为该论文的第一及通讯作者。
本文提出了一种富Rh核/富Fe壳的FePtRh纳米花，用于有效消除MOR电催化过程中的CO*中毒。优化合成的Fe21Pt66Rh13/C表现出了高质量活性、高比活性、强抗CO中毒能力和优良的稳定性，且其活性远远高于FePt/C和商用Pt/C催化剂。北京大学李蒙刚博士和北京工商大学马振辉教授分别为本工作的甲醇氧化电催化分析和理论计算工作提供了有力地指导和帮助。该研究可为消除甲醇氧化电催化过程中的CO*中毒提供新的见解，并对甲醇氧化电催化的发展具有重要的指导意义，亦可为相关催化研究提供有力的借鉴。
期刊链接：
《Chemical Engineering Journal》
doi.org/10.1016/j.cej.2022.135873
《Advanced Functional Materials》
doi.org/10.1002/adfm.202210626
论文链接：
“Single-organic component C3.6N4 Achieves Superior Photoactivity Antibacterial”
www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722013729
“Anti-CO poisoning FePtRh nanoflowers with Rh-rich core and Fe-rich shell boost methanol oxidation electrocatalysis”
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202210626
媒体报道：
化学与材料科学：西安建大姚尧教授团队《Chem. Eng. J.》：构建g-C3.6N4基功能柔性光电子薄膜，实现优异的光活性抗菌性能
mp.weixin.qq.com/s/efKbFLkbsVDDA_6TrSalcw
化学加：西建大最新AFM：富Rh核/富Fe壳的FePtRh纳米花增强甲醇氧化电催化
mp.weixin.qq.com/s/X_jmAgo5Z-bu7o31akyRCg
文字、图片：刘虎
