研究方向學術帶頭人：韓占剛

團隊成員：高元哲、馬媛媛、張瑞康、于博榮

團隊簡介：

多酸分子材料團隊立足于經濟發展對資源、能源的需求，探索新型多酸分子材料在催化、能量轉化及檢測領域的新應用，旨在制備系列具有特定結構和性能的新型多酸功能分子材料，解決實際應用中的能源和環境問題。

多酸分子材料團隊的研究方向主要是開展高活性還原态多酸（钼磷酸、釩系多酸）晶态光電催化材料的定向合成途徑、利用多酸分子設計平台特點構築納米光電催化材料、設計合成多酸/LDH光電複合催化材料，研究其在光電催化還原廢水中六價鉻、光電催化水分解析氫析氧、二氧化碳還原、催化有機轉化反應中的應用以及其在實際SERS傳感中的應用。其特色是對多酸分子功能特性進行深度挖掘，與多種功能複合材料合成化學相結合，推動多酸功能材料在多領域的應用，為新型多酸分子材料的設計和功能研究提供實驗基礎，解決實際應用中的科學問題。

近年來，團隊在新型多酸分子材料的定向設計及潛在應用價值的開發上做了一系列有特色的研究工作。（1）還原型钼磷酸鹽穩定的低價主族金屬化合物的設計合成。還原性沙漏型钼磷酸鹽{M(P₄Mo₆)₂}的高負電荷表面可以呈現出類似于有機茂式烯烴的共轭離域電子特征，利用多酸的這一特征将其作為共轭螯合支架，成功實現了Al(I)物種的穩定，該催化劑在無溶劑多米諾有機化學反應中展現出廣闊的應用潛力。該成果發表在Chemical Science, 2021, 12, 1886-1890。該項工作不僅為新型低價态金屬衍生物的制備提供了一個新的思路，還對開發高活性多功能綠色反應催化劑具有重要意義。（2）利用沙漏型還原态多金屬氧酸鹽獨特的氧化還原性和靈活的可修飾性，構建出穩定的異金屬修飾三維多酸框架網絡催化劑，實現寬pH範圍下水體重金屬六價鉻的超痕量檢測，該工作發表在Chemical Engineering Journal, 2021, 418, 129408。這為水體重金屬污染檢測領域和功能催化材料的設計制備提供路線。（3）基于層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)構築TiO₂核殼結構納米片光催化劑，制備得到的LDO@TiO₂具有良好的光催化降解染料性能，為設計合成高比表面積的TiO₂異質結構光催化劑提供了新的制備路線。該工作被選為Dalton Transactions期刊内封面文章。（4）基于膨脹石墨在無溶劑條件下原位調控銀納米顆粒尺寸和排布，構築具有高性能表面增強拉曼（SERS）活性的基底，實現痕量物質的高靈敏檢測。上述SERS基底可在強酸強堿條件下保持活性，并且經過長時間儲存也表現出了優異的穩定性。該成果發表于Applied Surface Science, 2022, 592, 153264。這項工作為未來開發商業化的高性能SERS基底提供了新的策略。

多酸分子材料團隊具有結構合理的學術梯隊，包括教授1人，副教授3人，講師1人。承擔國家自然科學基金3項，河北省自然科學基金8項，河北省傑出青年科學基金1項，河北省優秀青年科學基金1項，河北省教育廳青年拔尖人才項目1項，河北省教育廳一般項目1項，中國博士後站前特别資助項目1項。研究團隊在Energy Environ. Sci.、Appl. Catal. B、Chem. Sci.、Chem. Eng. J.、J. Catal.、J. Mater. Chem. A、Sensor Actuat. B、Inorg. Chem.、Chem. Eur. J.、Dalton Trans.、Appl. Surf. Sci.、J. Alloys Compd.、Int. J. Hydrogen Energy、Cryst. Growth Des.等國内外重要學術期刊上發表論文180餘篇。授權專利4項。團隊成員多次參加國内學術會議，韓占剛教授在第八屆多酸化學研讨會和中西部地區無機化學化工學術研讨會做邀請報告，張瑞康副教授在第十四屆華北五省市化學學術研讨會上做報告。研究成果“非共價鍵弱作用力誘導的多酸簇超分子組裝體的構建規律研究（2013ZR3007）”獲得年河北省自然科學三等獎。

圖1 多酸分子材料團隊合影

圖2 還原态钼磷酸鹽穩定低價鋁化合物的合成

圖3 沙漏型钼磷酸鹽催化劑實現寬pH範圍水體中六價鉻的超痕量檢測

圖4 柔性膨脹石墨基材料用于水産品痕量違禁添加物的表面增強拉曼檢測

圖5 團隊獲得授權的部分國家專利

圖6 團隊成員在會議上作學術報告

圖7 河北省科學技術自然科學三等獎證書