重质油国家重点实验室研究成果发表于《德国应用化学》
近日，吴明铂教授领衔的“全国石油和化工行业重质油碳质化高附加值利用重点实验室”科研团队在碳量子点电子传输机制研究及高性能碳量子点材料的设计方面取得重要突破，研究成果发表于世界著名学术期刊《德国应用化学》（Angew. Chemie）杂志。第一作者为吴文婷副教授，第二作者为硕士研究生战力英，通讯作者为吴明铂教授和南京理工大学曾海波教授，重质油国家重点实验室为第一完成单位。
碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）是2004年发现的以碳为骨架结构的一种新型准零维纳米碳材料。CQDs具有宽光谱吸收能力，故在光催化领域具有广阔应用前景。但是CQDs自身较弱的电子传输性能限制了其在光催化中的实际工业应用。针对困扰CQDs发展的挑战性难题，吴明铂教授研究团队提出了一种设计和构筑高电子传输性能CQDs的新策略，围绕CQDs的可控构筑、电子传输及光催化有机物制备机理等开展了系统深入的研究。选择具有平面结构的二价铜络合物（Cu[2Na(EDTA)]）为原料，一步法精确构筑了具有石墨烯结构的铜、氮共掺杂CQDs。借助铜在CQDs内形成Cu-N高效电子传输通道（而非常见的Cu-Cu，Cu-O，或者Cu2+自由离子），显著提升了其电子传输能力。与无掺杂CQDs相比，Cu-N掺杂CQDs的电子接收能力和电子给出能力分别提升了2.5倍和1.5倍，电导率增加至171.8 μs/cm。基于优异的电子传输性能，Cu-N掺杂CQDs在1, 4-二氢吡啶的光催化氧化中显示出很高的催化性能，催化效率提升了3.5倍。这一简便构筑电子传输性能优异的碳量子点的新策略为其在催化、储能、环保等领域的工业化应用奠定了基础。
近五年来，吴明铂教授研究团队立足于重质油的高附加值利用，针对目标材料的结构特点和要求，从多层次结构转化入手，采用不同方法和技术策略，由重质油构建了碳量子点、石墨烯、多孔炭等系列纳米炭材料，并将其应用于催化、环保、能源等领域，为重质油的高附加值利用提供了全新的技术思路和方法，在重质油基炭材料领域形成了特色。主持包括国家自然科学基金在内的十余项国家级课题，在国际知名杂志Angew. Chem. Int. Edit., ACS Catalysis, Chemsuschem, Carbon, Chemical Engineering Journal等期刊发表SCI论文50余篇，获得省部级科技奖励6项。
此项研究工作得到了国家自然科学基金项目、国家“973”计划、中国博士后基金、山东省自然科学基金、437ccm必赢国际青年教师人才工程等项目的资助。
《德国应用化学》（Angew. Chemie）全称“Angewandte Chemie International Edition”，是化学领域的国际顶级综合性期刊，与“Journal of the American Chemical Society”和“Advanced Materials”并称为国际化学领域三大期刊，在国际上拥有广泛的影响力，要求研究的原创性，结果的惊奇性，内容的通俗性以及科学的正确性，其2013年影响因子为11.336，在中科院JCR期刊分区中为1区TOP杂志。
