化学化工学院团队在金属催化剂晶相调控研究方面取得重要进展-德州学院

化学化工学院团队在金属催化剂晶相调控研究方面取得重要进展

发布时间：2026-04-21

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近日，山东省硅单晶单导体材料与技术重点实验室、化学化工学院耿龙龙教授团队发挥山东省青创团队学科交叉优势，在金属催化剂晶相调控与构效关系研究方面取得重要进展，相关研究成果以“Unraveling crystalline-phase-effect of CoSe for highly efficient and robust Fenton-like catalysis: A combined experimental and theoretical study”为题发表在国际知名期刊Chinese Chemical Letters（中科院一区，TOP期刊，IF：8.9）。

开发高效稳定的类芬顿催化剂对实现PMS活化高级氧化技术治理水体新兴污染物意义重大。本研究成功合成CoSe纳米晶嵌入无定形碳的核壳结构CoSe/MC复合催化剂，系统表征指出，CoSe纳米晶以核壳结构均匀分散于碳基体中，诱导形成分级多孔形貌，同时提升了Co2+含量与Co位点电荷密度，引入丰富的PMS活化活性位点。该复合材料展现出优异的 PMS 吸附与活化能力，动力学测试证实，CoSe/MC活化PMS降解四环素的表观速率常数达3.74×10-2s-1，是Co3O4/C的7.3倍，2 min 内四环素降解率高达97%。更关键的是，CoSe与无定形碳形成的核壳结构，既优化了催化剂的界面电子传输效率，又大幅促进PMS的O-O键裂解；同时CoSe与PMS形成独特的桥接吸附构型，将PMS的O-O键长从1.48 Å延长至3.06 Å，为活性氧物种的生成创造了有利的热力学条件。基于上述特性，CoSe/MC的类芬顿催化性能和稳定性均显著优于Co3O4/C等传统钴基催化剂。本研究还全面阐明了CoSe晶相调控与核壳界面工程在提升PMS活化类芬顿催化性能中的协同作用机制，为高效稳定的高级氧化催化材料的设计提供了重要理论参考。

德州学院为成果第一完成单位，我校与山东理工大学联合培养硕士生程香涵为论文第一作者，耿龙龙教授、李振博士和山东大学许醒教授共同通讯作者，我校化学化工学院王晓丽副教授、张秀玲教授、张大帅教授、张永正副教授、牛萍教授为共同作者。研究得到国家自然科学基金、山东省青创科技创新团队、山东省自然科学基金、德州学院学科（平台）和校级攻坚团队建设经费等经费资助。

山东省先进材料与绿色催化交叉创新团队以先进材料开发为主线，发挥学科交叉优势开展纳米材料制备、表界面调控、催化特性研究、工业放大实验等研究。通过理性设计催化剂的结构并在此基础上开展表界面调控，最终实现催化活性、选择性和稳定性的提升。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1001841725014731

（作者：化学化工学院李振供稿审核人：王新芳）