建大新闻网讯    近日，我校化学与化工学院周军教授团队在能源转化与增值利用领域取得重要研究进展，成果连续发表在化学工程领域国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》（最新影响因子为13.3，SCI一区TOP期刊）。论文“Synergistic effect of lightning rod and piezo-photocatalysis in sea urchin-shape Zn-MOF-74@g-C3N4 step-scheme heterojunction for H2O2 production under visible light irradiation”（可见光照射下海胆形Zn-MOF-74@g-C3N4阶梯式异质结避雷针效应与压电光催化协同作用生产H2O2）第一完成单位为西安建筑科技大学化学与化工学院，青年教师李迪副教授为第一作者。论文“Targeting inerratic deposition behaviour via interface regulation toward dendrite-free zinc metal anodes”（通过界面调节实现无枝晶锌负极沉积）唯一完成单位为西安建筑科技大学化学与化工学院，青年教师朱瑞玉准聘副教授为第一作者。

压电光催化生产H2O2是一种新兴的环保技术，可以将太阳能转化为绿色化学品，备受关注。本研究结合了避雷针效应和压电光催化，通过间接的双电子氧还原反应路径实现了H2O2的生产。作者将石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米针加载到球形Zn-MOF-74的表面，形成了海胆形状的Zn-MOF-74@g-C3N4。这些高曲率尖端的纳米针能够诱导“避雷针效应”特性，通过引导电子沿尖端方向迁移，加速表面电荷分离和传输。构建了一个阶梯式（S型）异质结，通过建立界面电场加速体相电荷的分离和传输。通过将压电极化场与界面电场耦合，减少了表面/体相光生电荷的重组，从而进一步提高了光生电荷的分离和传输效率。制备的Zn-MOF-74@g-C3N4型异质结在避雷针效应和压电光催化的协同作用下表现出了更高的H2O2生产速率。

水系锌离子电池因其固有的安全性、低成本和高能量密度而备受关注。然而，难以控制的枝晶生长、析氢反应和腐蚀等关键问题极大地阻碍了其实际应用。为解决上述问题，本研究结合了SiO2@void@C（SVC）人工保护层中亲锌性、高机械韧性和高孔隙率等优点，其中高亲锌性的SiO2和孔隙结构有利于锌的均匀沉积和离子迁移，多孔导电碳壳用于引导快速均匀的镀锌/剥离，从而展现了较好的导电性和机械性能；制备的SVC@Zn电极具有较好的电化学稳定性，在5 mA cm-2/1.25 mAh cm-2的条件下，其长循环稳定性可达1800 h。此项工作提供了一种简便且有效的人工保护层方法，在实际应用中具有巨大潜力。

期刊链接：

https://www.sciencedirect.com/journal/chemical-engineering-journal

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724065707?via%3Dihub

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894724073066?via%3Dihub

文字、图片：化工学院