7月17日，国际权威期刊Advanced Functional Materials（《先进功能材料》）在线发表了物理化学教研室刘野博士在银-铜双金属纳米团簇的合成和催化研究中取得的最新研究成果。论文题目“Copper Doping Enhances the Activity and Selectivity of Atomically Precise Ag44 Nanoclusters for Photocatalytic CO2 Reduction”（ 铜掺杂提升原子级精确 Ag44纳米簇在光催化 CO2还原中的活性与选择性）。刘野博士为论文第一作者，湖北师范大学为论文第一单位，柏林洪堡大学（Humboldt-Universität zu Berlin）化学院王羽博士和Nicola Pinna教授为共同通讯作者。Advanced Functional Materials由Wiley出版社2001年创办，是材料科学领域的权威期刊、SCI中科院大类一区TOP期刊、Nature Index期刊，最新影响因子为18.2。
理解双金属催化剂的结构-活性关系对于设计高效催化体系具有重要意义。在该研究中，刘野博士及其所属研究团队成功地在具有原子级精确结构的Ag44纳米簇中引入了多达六个Cu原子。研究发现，在 (AgCu)44结构中，铜原子表现出特定的占位偏好，主要占据在中间层的Ag20十二面体和外层的Ag2(SR)5硫配位单元中。理论与实验研究均表明，Cu原子的引入有利于调控电荷载流子分布，并有效促进载流子在纳米簇内部的空间分离。在光催化 CO2还原反应中，与单一金属组分Ag44纳米团簇敏化的TiO2复合催化剂相比，双金属(AgCu)44纳米团簇敏化的催化剂表现出约两倍的催化活性提升，且对 CH4的选择性提高了约三倍。
铜掺杂Ag44纳米团簇及其对CO2催化还原性能影响的示意图
论文信息：
Copper Doping Enhances the Activity and Selectivity of Atomically Precise Ag44 Nanoclusters for Photocatalytic CO2 Reduction
Ye Liu, Xi Zheng, Xiufan Liu, Tengyuan Gao, Nicola Pinna*, Yu Wang*
Adv. Funct. Mater. 2025, e03708
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202503708
