来源：央视新闻客户端构建以新能源为主体的新型电力系统，是保证能源安全，实现可持续发展的重要一环。在辽宁大连，自主研发全球领先的“全钒液流电池储能”技术落地生根，不仅给城市加装了巨型“充电宝”，也给当地工业经济结构转型提供了新动能。全钒液流储能

以上工作得到了中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、榆林中科洁净能源创新研究院能源革命科技专项等项目的支持。（文/宋杨、苑辰光

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队在多电子反应电极材料方面取得新进展，通过构建二维异质结构，克服了多电子反应存在的可逆性和动力学限制，实现了高倍率、高容量的赝电容多电子反应。电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数密切相关。多电子反应是指在电荷存储过程中，单个氧化还原中心经历一个以上的电子转移。多电子反应可以突破传统电池反应中单个或少于一个电子转移的瓶颈，大幅提升电极材料比容量，但多电子转移过程在热力学和动力学上的复杂性也会大幅增加，使得多电子反应面临可逆性差和动力学缓慢的巨大挑战。该工作发展了一种基于氧化石墨烯模板的二维异质结构策略。所制备的二维V2O5/石墨烯异质结构呈现超薄纳米片形貌（2.8

近日，大连化物所薄膜太阳电池研究组（DNL1606组）王辉高级工程师、王开副研究员和刘生忠研究员团队与西安电子科技大学张春福教授、郝跃院士团队及中国科学院空天信息创新研究院黄旻研究员团队合作，首次报道了临近空间环境钙钛矿太阳电池昼夜性能演化的研究成果。

12月13日，大连化物所低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组（DNL0804组）朱向学研究员、谢素娟研究员和陈福存正高级工程师团队与江苏常青树新材料科技股份有限公司共同开发的“甲苯乙烯高效择形烷基化催化剂及技术”以视频会议的方式通过了由中科合创（北京）科技成果评价中心组织的科技成果评价。会上，朱向学作了“甲苯乙烯高效择形烷基化催化剂及技术”工作报告，介绍了项目背景、技术路线和方案、成果应用、创新点和知识产权情况；谢素娟、陈福存分别作了“分子筛材料研发和工业放大”“择形烷基化催化剂及技术研发和工业应用”技术报告。评价委员会专家审查了相关鉴定材料及查新报告，并与项目团队就相关技术问题进行了探讨和交流。经讨论，评价委员会专家认为：所研发的甲苯乙烯高效择形烷基化催化剂及技术，实现了我国关键化学品对甲乙苯（p-ET）和VT前体间甲乙苯/对甲乙苯（m-ET/p-ET）烷基化工业化生产以及对进口产品的替代，为系列关键聚合单体化学品的生产提供了关键技术和原料支撑，该项目在共结晶分子筛合成、甲苯乙烯高效择形烷基化催化剂及技术等方面达国际先进水平。目标产品p-ET和m-ET/p-ET是脱氢生成甲基苯乙烯，是进一步生产诸多高端树脂、橡胶、塑料和特种涂料的关键原料。本成果面向国家和行业关键需求，研发了共结晶分子筛的绿色、低成本、快速合成新路线，发展了分子筛特定组合改性新方法，实现了原料甲苯和乙烯向目标产品的定向高效转化，投产3万吨/年甲乙苯工业装置，在典型反应条件下，达到乙烯转化率>99%、目标产物在甲乙苯中选择性≥99.7%、邻位杂质60天，产品纯度优于国外同类产品技术指标；申请发明专利11件，其中7件已获授权。同时，团队研发了低邻位（

近日，大连化物所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员和朱凯月副研究员团队在电催化析氧反应方面取得重要进展，发展了一种冷冻抑制新策略，解决碳修饰过程中钙钛矿结构易破坏问题，首次实现在钙钛矿（Sr2Fe1.3Ni0.2Mo0.5O6-δ，SFNM）表面同时脱溶出合金纳米粒子和均匀包覆碳层。该催化剂用于碱性体系催化析氧反应（OER），表现出显著增强的活性和长期稳定性。

近日，大连化物所催化与新材料研究中心（1500组）张涛院士、王晓东研究员、王爱琴研究员、林坚研究员团队，与福州大学林森教授等合作，在单原子催化转化丙烷脱氢制丙烯的研究中取得新进展。合作团队报道了氮掺杂碳载体稳定的Ru单原子催化剂，能够实现临氢条件下丙烷高效脱氢制丙烯，可媲美商业化PtSn/Al2O3催化剂。研究发现，Ru单原子中心内壳层和外壳层氮物种对催化剂的高稳定性和高选择性起到至关重要的作用。丙烯是一种重要的有机化工原料，采用丙烷直接脱氢制丙烯和氢气（PDH）是原子经济型反应过程，具有显著的应用前景。当前工业上PDH过程主要采用Pt基和Cr基催化剂，面临价格较昂贵、环境不友好等问题。因此，开发非Pt和Cr基高效PDH催化剂具有重要意义。本工作中，研究人员开发了一种高效稳定的氮掺杂碳负载的Ru单原子催化剂（Ru1/NC）用于高温丙烷脱氢制丙烯反应。Ru1/NC相比于Ru纳米催化剂具有更高的丙烷脱氢活性、选择性和稳定性，其性能与工业PtSn/Al2O3催化剂相当。原位XAFS实验发现在高温反应气氛条件下，Ru1/NC中Ru1N4配位结构没有发生改变，表明内壳层N配位的Ru1位点具有良好的稳定性。在此基础上，团队通过调控外壳层氮含量，发现随着外壳层氮含量的增加，丙烯选择性相应增加。DFT理论计算进一步表明Ru单原子形成能随内壳层Ru-N配位数增加而降低，说明内壳层的氮物种对稳定Ru1位点具有重要作用。而外壳层的氮物种可以传递电子给Ru1中心，降低丙烯的吸附能，进而提高丙烯选择性。因此，Ru单原子内外壳层氮物种的共同作用实现该单原子催化剂丙烷高效脱氢生成丙烯。张涛团队近年来一直致力于单原子催化和低碳烷烃转化的研究（Energy

近日，大连化物所生态环境评价与分析研究组（103组）卢宪波研究员和陈吉平研究员团队在电化学生物传感器的研发中取得新进展。团队设计合成了一系列二维导电金属有机框架（cMOFs），在此基础上制备的生物传感器展现出优异的电化学性能，实现了多种介质中神经毒剂的超灵敏抗干扰快速检测。

近日，大连化物所微流控芯片研究组（1807组）秦建华研究员团队利用人诱导多能干细胞（hiPSC）建立了一种三维培养体系，可在体外形成具有血管样结构的胎盘类器官，模拟人早期胎盘的发育特征。胎盘是妊娠期维持母体和胎儿健康的一个重要器官，具有营养物质转运、代谢和分泌等生理功能。人类胎盘主要由多种类型的滋养层细胞和血管内皮细胞等组成。目前，能够用于研究人类胎盘发育和功能的体外模型仍然缺乏，因此，开发建立具有高度生理相关性的胎盘模型对于母胎医学和胎盘相关疾病研究至关重要。前期，秦建华团队利用生物学和工程学协同策略，将细胞自组织与器官芯片技术相结合，在体外建立了hiPSC衍生的滋养层样组织3D模型，可模拟人早期胎盘的发育特征，并研究探讨了流体力学因素对胎盘组织分化和分泌功能的影响

近日，大连化物所低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组（DNL0804组）朱向学研究员和李秀杰研究员团队在脱除不同分子尺寸的挥发性有机化合物（VOCs）吸附材料的研究方面取得新进展，制备了富含开放微孔的新型硅基材料用于VOCs的高效脱除。VOCs治理是大气污染治理的重要组成部分，是我国改善空气质量、打赢蓝天保卫战的重要抓手。吸附脱除或吸附脱除与燃烧法组合工艺是目前工业VOCs

近日，大连化物所质谱与快速检测研究中心（102组）李海洋研究员团队在现场检测微型质谱研究方面取得新进展，自主研发了具有高灵敏度和高稳定性的连续进样微型质谱，在制毒窝点查缉方面展示了良好的应用前景。毒品犯罪严重危及国家安全和人民群众的生命财产安全。世界范围内毒品犯罪的日趋猖獗，精准排查藏匿制毒窝点对于打击毒品犯罪具有十分重要的意义。该团队前期构建了脉冲进样微型质谱，实现了传统毒品和新型芬太尼类毒品的定性检测（Anal.

近日，大连化物所太阳能研究部（DNL16）李灿院士、范峰滔研究员等利用表面光电压方法，揭示了铁电半导体光伏效应中的弹道传输和漂移机制。在太阳能光催化过程中，提高太阳能转化效率的核心问题是提高光生电子和空穴的分离效率。由于自发的极化引起的不对称电荷分离，铁电半导体材料被认为是太阳能光催化燃料生产的理想催化剂之一。铁电的体光伏效应可以直接产生空间上的电荷分离，无需构筑p-n结或Schottky势垒，在器件制备和界面构筑上更加简便，同时其光电转化效率也不受限于Shockley–Queisser极限，利用体光伏效应设计光催化剂有望可以给光催化领域带来全新的突破。团队在前期工作中，研究了基于空间电荷层理论的退极化场促进的电荷分离机制，发现自发极化引起的退极化场是其电荷分离的主要驱动力，该电场贯穿整个单畴粒子，场强高达3.6kV/cm，是其他常见电场的数倍，证实了其光催化的潜力（Adv.

近日，大连化物所储能技术研究部（DNL17）李先锋研究员和张长昆研究员团队在水系有机液流电池研究方面取得新进展。团队通过电化学—原位/离位核磁共振和电子自旋共振方法，揭示了电池实际工况中对亚甲基蓝（Methylene

近日，大连化物所固体核磁共振及前沿应用研究组（510组）侯广进研究员、陈魁智研究员团队，利用固体核磁共振（ssNMR）技术，研究了客体芳烃分子运动行为，并对分子筛孔道的限域效应提出了新的理解。分子筛独特的微孔孔道结构赋予其限域效应，对吸附分离和择型催化发挥重要作用。通常，分子筛限域效应随吸附分子尺寸和分子筛孔道尺寸临近而愈发显著，但考虑到分子筛骨架结构、酸性位点分布和吸附分子构型之间的复杂关联，在分子尺度上借助实验研究分子筛限域效应较为困难。MFI型分子筛独特的直通孔道、zigzag孔道及孔道交叉共存的环境，对以甲基取代苯为代表的芳烃分子具有独特的限域效应，芳烃相关的反应和失活机理受到广泛关注。本工作中，研究人员借助2H

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队与单细胞分析研究组（1820组）陆瑶研究员团队，以及中国科学院深圳理工大学、中国科学院金属研究所成会明院士等合作，开发了高精度的光刻、自动喷涂和3D打印技术，研制出具有高系统性能和高集成度的小型单片集成微型超级电容器。为适应小型化、可穿戴、可植入微电子设备的快速发展，需要发展具有小体积、高集成度、高性能和高兼容度的微型储能器件。平面微型超级电容器由于无需隔膜和外部金属连接线的特殊结构，同时具有可靠的电化学性能和易于调控的连接方式，在微电子领域有着重要的发展潜力。然而，由于缺少可靠的高精度微电极阵列制备和高效的电解液精确沉积技术，大规模制备高集成度、高性能的微型超级电容器仍具挑战。因此，急需发展创新性的微加工技术，来实现规模化、稳定性地制备高度集成、高性能、可定制的微型超级电容器。本工作中，合作团队发展了一种结合高精度的光刻、自动喷涂和3D打印技术的通用可靠策略，实现了高精度微电极阵列的大规模制备和凝胶电解质精确快速添加，研制出具有高面积数密度、高输出电压、性能稳定的集成化微型超级电容器模块。团队首先采用高精度光刻加工技术和高稳定性自动喷涂技术，制备出超小型集成化微型超级电容器，单个器件的面积仅为0.018cm2，器件间距为600μm，实现了面积器件数密度为每平方厘米28个，即3.5×4.1cm2区域内包含400个器件。随后，团队设计并发展了具有优异流变特性的凝胶电解质墨水，采用精确可控的3D打印技术，实现了极小区域内电解质的精确均匀添加，使得相邻单元微器件之间形成良好的电化学隔离，所得集成化微型超级电容器可以稳定输出200V的高电压，单位面积工作电压达75.6V/cm2，是目前已有报到工作的最高值。此外，该微型超级电容器模块在162V的极端工作电压下，循环4000次后，仍然保持92%的初始容量。该工作为超小体积、高电压微型功率源的发展奠定了一定的科学基础。相关研究成果以“Monolithic

12月1日，大连化物所低碳催化与工程研究部（DNL12）刘中民院士团队与国家能源集团共同开发的具有自主知识产权的“石脑油催化转化制芳烃技术”以视频会议的方式通过了由中国石油和化学工业联合会（以下简称“石化联合会”）组织的科技成果评价。评价会由石化联合会科技与装备部副主任王秀江主持，谢克昌院士担任评价委员会主任，何鸣元院士、包信和院士担任评价委员会副主任。会上，大连化物所叶茂研究员作了题为“石脑油催化转化制芳烃技术”的工作报告，介绍了项目背景、技术路线、创新点和知识产权情况等。于政锡研究员、张涛副研究员分别作了“小试研究及催化剂放大报告”和“中试研究报告”。评价委员会专家详细审查了相关鉴定材料及查新报告，并与研发团队就相关技术问题及技术应用前景等进行了讨论。最后，评价委员会专家认为：基于流化床的煤基石脑油催化转化制芳烃技术创新性强，原料适应性广，具有自主知识产权，总体处于国际领先水平。建议加快工业化进度，早日建成工业示范装置。项目团队在对石脑油催化转化制芳烃反应机理深入认识的基础上，创新性地提出了一条主要以煤基石脑油催化转化制芳烃的新技术路线。开发了性能优异的金属—分子筛催化剂和相应的高效流化床反应器及工艺；完成千吨级中试试验，获得了工艺包编制所需的基础数据，为工业装置的建设奠定了良好技术基础。中试结果显示，在采用以环烷烃为主的煤直接液化石脑油、链烷烃为主的煤间接液化加氢石脑油、烯烃为主的煤间接液化油洗石脑油，以及煤直接液化重石脑油时，均可获得较高石脑油转化率和产物（乙烯+丙烯+BTX）选择性，表明该技术具有广泛的原料适应性。同时，副产的丙烷和C4等也可在同一催化剂上实现芳构化，进一步提升芳烃收率。该技术将对于促进煤制芳烃产业路线的发展、芳烃技术升级具有重要意义。该项工作得到中科院A类先导专项“煤炭高效转化关键技术与示范”、国家自然科学基金委重大项目等项目的资助。（文/桑石云

12月1日，大连化物所低碳催化与工程研究部（DNL12）刘中民院士团队开发的具有自主知识产权的“甲缩醛羰基化制甲氧基乙酸甲酯及水解制乙醇酸甲酯技术”以视频会议的方式通过了由中国石油和化学工业联合会（以下简称“石化联合会”）组织的科技成果评价。评价会由石化联合会科技与装备部副主任王秀江主持，谢克昌院士担任评价委员会主任，何鸣元院士、包信和院士担任评价委员会副主任。会上，大连化物所朱文良研究员作了题为“甲缩醛羰基化制甲氧基乙酸甲酯及水解制乙醇酸甲酯技术”的技术工作报告，介绍了项目的背景、技术路线、创新点和知识产权情况等。倪友明研究员、刘应春高级工程师分别就此技术汇报了“催化剂和反应工艺研究及放大报告”和“工程化研究报告”。评价委员会专家详细审查了查新报告及相关鉴定材料，并与研发团队就科学技术问题及发展前景等进行了深入的交流、讨论。最后，评价委员会专家一致认为：该成果创新性突出，反应条件温和，技术优势明显，具有完全自主知识产权，应用前景广阔，处于国际领先水平；建议加快推进工业示范装置建设。乙醇酸/乙醇酸甲酯是重要有机合成中间体和化工产品，广泛应用于化工、日用化工中。同时，乙醇酸/乙醇酸甲酯也是可降解塑料聚乙醇酸（PGA）的单体。聚乙醇酸集优异的气体阻隔性、生物兼容性和可降解性于一身，是极具发展潜力的可降解材料。但是，目前乙醇酸/乙醇酸甲酯的合成方法主要为甲醛液相羰基化路线和氯乙酸水解路线。由于反应条件苛刻，污染大，制备困难，成本较高，大规模推广应用比较困难。项目团队创新性地提出了甲缩醛羰基化及水解制乙醇酸甲酯技术路线,

近日，大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组（1101组）杨斌副研究员与山东大学刘锋研究员等合作，开发出了具有高效白光发射的新型双钙钛矿材料，并制备了基于该材料的单组分暖白光发光二极管（LED）。电气照明占全球电力消耗的15%，释放了全球5%的温室气体。采用更加高效、低成本的照明技术可缓解能源、环境危机，助力实现“双碳”目标。目前，绝大多数白光LED技术主要依靠蓝光LED激发多组分荧光叠加的方式产生白光，因此很容易出现显色性差、发光效率低、有害蓝光成分高、白光光谱不连续等问题。开发高效单组分白光材料被认为是解决以上问题的关键。研究人员发现，非铅金属卤化物双钙钛矿材料可在低温溶液法制备，生产成本低。此外，由于自身结构的限域以及强烈的电—声子耦合效应，双钙钛矿材料具有独特的自陷激子特性（STE），其复合发光表现出较大的斯托克斯位移及宽带光发射，从而表现出白光发射的特点。在本工作中，科研人员通过利用有机分子4,

近日，大连化物所仿生催化合成研究组（211组）陈庆安研究员团队在七元和八元碳环化合物的骨架重排反应方面取得新进展。该团队利用金属调控策略，解决了在环庚三烯氢胺化反应中的化学选择性问题，实现1,2-二氢喹啉化合物的精准合成。团队还在反应机理的研究和启发下，发展了以环烯酮为原料的酸催化碳环骨架重构的反应模式。开发复杂有机化合物的高效制备方法是合成化学家的不懈追求，这对于推动天然产物全合成、药物开发、材料科学以及化学工业等领域的发展都具有重要的作用。利用已有化合物的环状分子骨架，通过分子编辑和后修饰反应，可以为相关化合物的制备提供一条更加快捷便利的路径。陈庆安团队一直致力于发展不同催化体系，以实现烯烃、炔烃的精准转化。在前期相关研究的基础上（Angew.

近日，大连化物所碳资源小分子与氢能利用研究组（DNL1905组）孙剑研究员、俞佳枫副研究员团队与大连化物所电镜技术研究组（DNL2002组）刘岳峰副研究员、德国卡尔斯鲁厄理工学院Grunwaldt教授等合作，利用多维度表征手段揭示了碳化钼催化材料的碳化过程和形成机理，从原子尺度观察到了晶相结构的动态演化过程，证实了立方相氧化钼（MoOx）是一步碳化合成α相碳化钼的关键中间体。近年来，过渡金属碳化物因表现出类贵金属的独特催化性质而引起广泛关注。其中，α相碳化钼具有极高低温活化水分子的能力，在水相甲醇重整、水汽变换等资源小分子转化过程中展现出优异的催化活性。然而，与稳定的具有六方晶相结构的β碳化钼相比，立方晶相的α碳化钼的制备过程非常苛刻，一般需要经历高污染、高能耗的氨化处理或负载高含量的贵金属，增加了该催化材料的制备成本并限制了它的应用。深入认识碳化过程中晶相结构的演变规律和调控手段有望为低成本大规模催化材料的生产提供新的策略。在前期工作中，孙剑团队发展了火焰喷射法（FSP）制备亚稳态氧化物策略（Chem.

Ed.）上。该论文的第一作者是大连化物所DNL1621组毕业生鲍云锋博士和博士后杜仕文，以上工作得到了国家自然科学基金、国家科技部等项目资助。（文/图

近日，大连化物所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组（DNL2005组）王军虎研究员团队，通过可见光照实现了对锌铁双氧化物类芬顿催化剂反应机理的有效调控，为多相催化剂在类芬顿反应中反应路径从自由基到非自由基的转变提供了新策略。各种无机阴离子或高浓度有机物对类芬顿反应中自由基基团的猝灭，限制了其在工业应用中的价值。非自由基主导的体系可以有效地克服上述限制，在广泛存在的水中基质干扰下，对污染物的降解表现出高活性。因此，开发价格低廉、环境友好的非自由基主导的类芬顿催化剂是目前研究的重点之一。本工作中，该团队通过在环境气氛下煅烧Zn1-xFex-Fe普鲁士蓝类似物，制备了一系列Zn-Fe双氧化物；通过穆斯堡尔谱并结合其它各种常规表征，揭示了样品ZFO-1和4由纳米复合的ZnFe2O4和ZnO组成，而ZFO-2和3由ZnFe2O4和Fe2O3组成。研究发现，在可见光和过氧单硫酸盐（PMS）共存的条件下，以及在高浓度天然有机物腐殖酸、各种无机离子和模拟实际废水体系中，Zn-Fe双氧化物仅浸出微量铁，对各种有机污染物的氧化去除表现出优异的催化性能。在可见光照下，Zn-Fe双氧化物显示出不同于以往自由基机理的类芬顿催化剂的性能，对各种离子以及腐殖酸表现出良好的抗性，说明可见光照对其类芬顿反应的发生发挥着重要的作用。以上对比实验以及自由基捕获实验和电子顺磁共振谱结果显示，光诱导的电子和空穴可以触发PMS的高效活化，从而在Zn-Fe双氧化物上，将反应路径从暗箱条件下的自由基主导路径转变为可见光照条件下的单线态氧（1O2）主导的非自由基路径。该工作为利用太阳能调节基于PMS的高级氧化工艺中的自由基和非自由基路径提供了新策略。相关研究成果以“Modulation

近日，大连化物所蛋白质折叠化学生物学创新特区研究组（02T5组）刘宇研究员团队、生物分子高效分离与表征研究组（1810组）张丽华研究员团队，以及西湖大学张鑫教授团队等合作，通过系统性调控绿色荧光蛋白发色团的骨架结构，实现分子的三重态化学活性，并用于活细胞内聚集态蛋白质的靶向交联，获得了聚集态蛋白质的相互作用信息。蛋白质的错误折叠、变性与聚集会引发多种蛋白质构型疾病，如阿尔兹海默症、帕金森症、渐冻人症和淀粉样心肌病等。目前，聚集态蛋白的研究主要停留在发展荧光探针观察其位置形貌并示踪聚集过程，用于疾病的早期发现和临床诊断。然而，用于解析细胞内聚集态的蛋白质组成成分和相互作用信息的分析工具鲜有报道。聚集态蛋白质的组分和互作信息对于揭示上述疾病的发病机制，寻找新的诊疗靶点具有积极的科学和临床意义。近年来，刘宇团队针对细胞内聚集态蛋白质缺乏完整三维结构信息、难以实现靶向探测这一领域难点，提出靶向聚集态蛋白质内部孔道特征微环境的探针设计思路（Angew.

近日，大连化物所合成微生物学研究组（1823组）周雍进研究员团队在天然产物萜类合成生物学研究中取得新进展。该团队在酿酒酵母中构建并优化二萜香紫苏醇生物合成途径，通过全局调控中心代谢途径，实现了香紫苏醇的高效合成。龙涎香是重要名贵高级香料，其实质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品。近年来，研究发现以植物香紫苏中二萜化合物香紫苏醇为原料，可以合成龙涎香的组分之一龙涎香醚。同时，香紫苏醇本身是一种天然植物香料，在医药和农药上也具有重要的生物活性。目前，香紫苏醇获取方法主要是从香紫苏中提取，由于植物成分复杂，分离纯化困难，培育种植受地理、气候等因素影响，制约了香紫苏醇的稳定供应。构建微生物细胞工厂，通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径，有望实现高值萜类化合物高效合成。本研究以酿酒酵母为细胞工厂，系统改造其中心代谢，实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇，产量达到11.4g/L，为目前已有报道的二萜类最高产量。此外，为了节省细胞催化剂构建流程，本研究发展了代谢切换策略，将前期构建的高产脂肪酸菌株Y&Z036（Cell，2018）快速切换为香紫苏醇合成细胞工厂，节约了18个基因操作步骤，缩短了细胞工厂的构建时间。本研究还借助转录组学和代谢流分析技术，揭示了二萜高效合成菌株的代谢流调控规律，为构建高效萜类合成细胞工程提供了理论指导。相关工作以“Engineering

近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展，实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金属（例如钌、铱）络合物。近年来，无机量子点因其出色的捕光能力和易调谐的带隙及氧化还原能力被发展为一类新型光敏剂。然而，目前报道的量子点光敏剂至少存在三个问题，这些材料大都含有剧毒金属镉、铅等，可能限制其大规模应用；已报道的量子点光敏剂在其氧化还原或三线态敏化能力上并未超越经典的过渡金属钌、铱络合物，因而不具备其不可替代性；量子点的激发态寿命一般在纳秒量级，制约了其电荷/能量传递效率。本工作中，团队制备了一种新型的量子点光敏剂，用于解决上述三个问题。该新型光敏剂基于ZnSe/ZnS蓝光量子点，不含剧毒金属。研究发现，该类量子点的光致还原能力和三线态敏化能力强于经典的过渡金属钌、铱络合物；通过在量子点表面修饰羧基化的二苯甲酮（或联苯）作为电子（或三线态）受体，可获得长寿命的电荷分离态（或分子三线态）用于有机光催化。该工作以卤代芳烃的光致还原脱卤反应为切入点，发现未做修饰的ZnSe/ZnS量子点反应收率较低。团队采用二苯甲酮修饰量子点表面之后，反应收率获得大幅提升。超快光谱测试表明，量子点与二苯甲酮发生光致电子转移，产生长寿命（440纳秒）、强还原性的二苯甲酮阴离子，可高效驱动脱氯、脱氯偶联以及丙烯酸酯聚合等各类反应。此外，以联苯为表面受体时，量子点到联苯发生光致三线态传能。高能量、长寿命（12微秒）的联苯三线态可高效驱动苯乙烯的[2+2]环加成和烯烃—羰基Paternò–Büchi加成。该工作制备了一类低毒性、强还原性、强敏化能力的新型量子点光敏剂，通过在量子点表面修饰功能化分子作为电荷或能量储存媒介，克服了量子点激发态寿命短的限制，提供了一种具有广泛应用前景的量子点光敏剂设计策略。该体系可进一步拓宽底物的适用范围，驱动更具挑战性的电荷/能量转移有机光催化反应。吴凯丰团队近年来基于时间分辨光谱对量子点与有机分子间的电荷/能量转移机制进行了深入系统的研究：揭示了量子点与有机分子电荷转移中的累积电荷效应（JACS，2018；JACS，2018），并在单电荷转移体系中成功观测到Marcus反转区间（Nat.

近日，大连化物所储能技术研究部（DNL17）李先锋研究员团队提出了一种基于Br-辅助MnO2放电的混合型液流电池，具有能量密度高、可逆性高的优势。液流电池（FBs）由于安全性高、寿命长、效率高等优势，在大规模储能领域受到了广泛关注。然而，目前液流电池能量密度较低，一定程度上限制了其进一步发展。Mn2+/Mn3+具有电极电位高、溶解度高、电化学动力学良好、成本低等优势，在高能量密度液流电池中有较好的前景。然而，氧化态Mn3+面临严重的歧化副反应容易导致“死锰”的积累，影响电池的能量密度、可逆性和循环稳定性。本工作中，该团队通过在Mn2+的酸性电解液中引入Br-，在充电过程中，Br-/Br2（1.08V

近日，大连化物所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员、班宇杰副研究员受邀撰写了分子筛膜多维构筑基元评述文章，系统总结了研究团队在分子筛膜构筑基元的多维度发展、变革等方面所做出的探索和努力，展望了分子筛膜未来的发展方向。分子筛膜的构筑基元类型决定了其微观砌合方式，晶间缺陷与分离传输通道，凝聚了分子筛膜理性设计的核心要素。杨维慎团队长期致力于分子筛膜设计与分离研究，以三维晶粒、二维纳米片、零维分子为基元设计和构建分子筛膜，实现多场景分离应用。团队利用微波加热方法制备无裂缺三维A型沸石分子筛膜并实现工业放大（Advanced

近日，大连化物所单细胞分析研究组（1820组）陆瑶研究员团队利用单细胞多种类分泌因子检测技术，实现了对神经—免疫细胞互作网络的解析。随着全球人口逐步进入老龄化阶段，神经退行性疾病正成为威胁人类健康的重大疾病之一。与神经退行性疾病直接相关的是神经细胞，但神经细胞并不是孤立存在的，神经细胞需要通过物理接触、生物分子的信号交换等诸多手段与其他细胞进行信息传递、相互作用，以协同完成生物学功能。近年来的研究表明，神经系统和免疫系统之间存在密切的相互作用，大脑内免疫细胞在塑造、调控神经细胞神经功能中起到关键作用。尽管已有研究利用质谱、PCR、单细胞/单核核酸测序（sc-RNAseq/snRNA-seq）等技术，在群体细胞水平或在单细胞水平上致力于解析神经—免疫细胞间的互作关系，然而神经—免疫细胞在生理和病理状态下如何通过多种分泌因子信号介导相互作用尚不清楚。解析神经—免疫细胞间互作网络，不仅可以更清晰深入认识神经—免疫细胞通讯这一基础生物学过程，也有望为理解神经退行性疾病的发展及其疾病诊断标志物的发现提供重要前期基础。本工作中，研究团队利用前期发展的单细胞多种类分泌因子检测技术(PNAS，2019)，实现了单个神经细胞12种分泌因子的同时检测，包括细胞因子、神经营养因子和神经源性外泌体，揭示了神经细胞多种类分泌因子的异质性和相关性；将其应用于神经—免疫配对单细胞互作研究，发现浸润性巨噬细胞与常驻巨噬细胞（小胶质细胞）对神经细胞的分泌功能调控上具有不同的效果，如浸润性巨噬细胞一般倾向于抑制神经细胞分泌外泌体，而小胶质细胞则会促进神经细胞分泌外泌体。进一步地，研究人员发现阿尔茨海默疾病（Alzheimer

10月30日，由大连化物所储能技术研究部（DNL17）李先锋研究员团队提供技术支撑的迄今全球功率最大、容量最大的百兆瓦级液流电池储能调峰电站正式并网发电。该电站由大连恒流储能电站有限公司建设和运营，电池系统由大连融科储能技术发展有限公司设计制造。该项目是国家能源局批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目，总建设规模为200兆瓦（MW）/800兆瓦时（MWh）。本次并网的是该电站的一期工程，规模为100兆瓦（MW）/400兆瓦时（MWh）。可再生能源发电具有间歇性和波动性，其大规模接入电网后，要求电力系统必须具备一定的应变和响应能力，才能保证可再生能源供电的可靠性。储能技术能够有效解决电力系统的运行安全、电力电量平衡、可再生能源消纳等方面的问题，是可再生能源充分开发利用的必要的技术支撑。全钒液流电池储能技术利用不同价态的钒离子作为活性物质，基于正负极电解液中钒离子发生的氧化或还原反应，实现电能和化学能的相互转换，进而实现电能的大规模储存和释放。它的安全性高、可靠性好、输出功率和储能容量规模大、寿命长、性价比高、电解液可循环利用、对环境友好，在大规模储能领域具有很好的应用前景。本次并网的大连液流电池储能调峰电站使用我所自主开发的全钒液流电池储能技术，相当于大连市的“电力银行”，实现电网系统的削峰填谷。主要功能为电网提供调峰、调频等辅助服务。在一定程度上缓解大规模可再生能源并网带来的稳定性问题，并促进电力系统针对可再生能源发电的消纳，改善电力系统运行经济性。大连液流电池储能调峰电站将提升可再生能源并网率、平衡电网稳定性并提高电网可靠性，对加快推进我国大规模储能在电力调峰及可再生能源并网中的应用具有重要意义。储能技术研究部一直以来坚持“产、学、研、用”的创新开发机制，不断解决全钒液流电池产业化过程中存在的关键科学与技术问题，突破全钒液流电池储能关键核心技术，取得一系列国际领先的技术成果,在国内外开展了产业化推广，实现了我国液流电池储能技术向发达国家的输出，体现了我所在该领域的国际领先地位。该工作得到中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、国家自然科学基金、中科院电化学储能技术工程实验室等项目的支持。团队侧记梦想成真！用“水”做的电池弥补城市电网缺口10月30日，由中科院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）储能技术研究部提供技术支撑的迄今全球功率最大、容量最大的百兆瓦级液流电池储能调峰电站正式并网发电。该电站由大连融科储能技术发展有限公司设计制造、大连恒流储能电站有限公司建设和运营，是国家能源局批准建设的首个国家级大型化学储能示范项目，总建设规模为200兆瓦（MW）/800兆瓦时（MWh）。本次并网的是该电站的一期工程，规模为100兆瓦（MW）/400兆瓦时（MWh）。整个研究工作中，离不开拼搏在一线的科研工作者们，每一位学者都在其中奋斗着、经历着，在一次次磨练中成长着，奉献了一代又一代人的青春。创新：“无中生有”的研究大连化物所研究员张华民前期在液流储能电池关键材料与系统集成方面做出了重要贡献，电站正式并网，他感到十分激动。回想之前研究生涯的开端，要追溯到2000年。张华民时任日本公司能源环境研究室主任，事业蒸蒸日上。但他在这一年，却毅然决然放弃高薪，选择到大连化物所工作。这次归国，张华民是带着“任务”回来的。“我每年和德国的科学家有很多项目合作，接触到了可再生能源。那时候，我就意识到了可再生能源将逐步由辅助能源变为主导能源，大规模储能技术是可再生能源普及应用的瓶颈。”张华民提到。但是可再生能源具有波动性、不连续性等特点，这导致必须有大规模储能技术与之配套，才能稳定运行，也就是说大规模储能技术是可再生能源普及应用的瓶颈技术。而大规模储能必须具备三个条件：安全性要高；生命周期的性价比要高，循环寿命要长；电池报废以后不能对环境造成恶劣的影响。想到这里，张华民坚定了要做大容量、大规模、长时间的储能技术。带着这份信念，他从日本飘洋过海回到大连，开始了储能领域的新探索。在体系选择方面，团队也进行了探究。“考虑到安全性和容量可恢复性，我们想到了钒。”张华民说。所有的液流电池都要拥有一个正极电对和一个负极电对，而全钒电池两边是同等元素，未来的回收及维护就相对简单，即使长期运行正负极电解液中钒离子的价态失衡

近日，大连化物所催化与新材料研究室（十五室）张涛院士、杨冰副研究员团队，与上海高等研究院朱倍恩研究员合作，在单原子催化剂动态催化机制研究方面取得新进展，发现单原子不仅提供活性位点，同时还可以在长时反应过程中诱导载体表面碳化，进而大幅提升反应活性。自2011年张涛等首次提出单原子催化概念以来，单原子催化剂（SACs）由于其特殊的活性、选择性以及原子利用率最大化等特点，逐渐成为催化领域的研究热点。尽管已有工作揭示了单原子位点对反应物活化、产物选择性的重要催化作用，但是，SACs在实际反应过程中的动态结构演变的识别与调控仍有待进一步探索。张涛和杨冰团队长期致力于金属催化剂动态演化与原位电子显微识别研究（ACS

马佳鑫、郑双好）文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.10.036高效余晖材料并揭示其发光动力学机制电催化硝酸盐还原反应的选择性模型高效药物靶标鉴定新方法

近日，大连化物所复杂分子体系反应动力学研究组（1101组）杨斌副研究员等在非铅钙钛矿单晶余辉发光动力学研究方面取得新进展，制备出了具有长余辉及高效发光量子产率的镉（Cd）基钙钛矿单晶，并对其余辉发光动力学机理进行了深入研究。余辉材料具有存储可见光子、紫外线及X射线等多种辐射的能力，已被广泛应用于显示、生物成像、防伪技术和数据存储等领域。然而，传统的全无机荧光粉，例如氧化物、硫化物和氮化物基余辉材料晶格能较高，通常需要通过高温处理（>1000°C）生产，这给生产制备带来了相当大的能耗和安全风险。本工作中，科研人员发展了基于三线态自陷激子（STE）到受体Mn2+能量转移的发光策略，以溶液处理的钙钛矿CsCdCl3单晶作为余辉基质，通过Mn2+掺杂策略，制备出了高效超长抗热淬灭余辉发射荧光体，可以同时实现高发光量子产率（81.5%）和超长余辉时间（150秒）。科研人员进一步通过深入的载流子动力学研究和密度泛函理论（DFT）计算为发光机制提供了明确的证据：研究发现CsCdCl3:Mn2+结构具有面共生（C3v对称性）和角共生（D3d对称性）的[CdCl6]4-八面体，可以形成不等价的Cl空位，从而产生具有广泛能量分布的陷阱态。这些陷阱态可以储存电荷载流子，并将它们缓慢地释放到发射中心（[MnCl6]4-八面体），从而产生具有反热淬灭效应的余辉发射。此外，科研人员证明了余辉发射持续时间与主要由Cl空位引起的深陷状态的数量有正相关的关系，这可能有助于通过材料和陷阱工程进一步设计颜色可调控和更长的余辉材料。相关研究成果以“Highly

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队在电催化反向氮循环合成氨研究方面取得新进展，构建了电催化硝酸盐还原反应的选择性模型。电催化还原硝酸盐反应是一个多电子、多质子转移的电催化反应过程，该反应可以生成多种含N的化合物，例如NO2-、NH4+、NH2OH、NO、N2O、N2等。其中，NO2-是eNO3RR中经常检测到的副产物，被认为是比硝酸盐毒性更大的物质。生成亚硝酸盐的起始电位通常低于合成氨的电位，两者在某个电位将会交叉。因此，研究亚硝酸盐和氨之间的选择性机制对于在较低的过电位下生产NH3具有重要意义。此外，目前实验中生成NH3的起始电位远小于NO3电催化制NH3的标准平衡电位（0.88V

近日，大连化物所生物分离分析新材料与技术研究组（1809组）叶明亮研究员团队和吉林大学胡良海教授团队、我所分子模拟与设计研究组（1106组）李国辉研究员团队合作，利用蛋白质结合药物以后对变性引起的沉淀具有更高的耐受性原理，发展了一种新型的药物靶标蛋白质鉴定方法。靶标蛋白的发现对药物作用机制的研究和药物的重新定位提供理论指导。传统的基于活性探针和亲和色谱的靶标鉴定方法，都需要对小分子或药物进行共价修饰，经常会改变药物的特异性和亲和力，从而导致药物蛋白靶标的假阳性鉴定。因此，需要发展一种无需对药物进行任何化学修饰，且不依赖亲和力大小的药物靶标蛋白质鉴定方法。本工作中，合作团队利用药物结合蛋白比未结合蛋白具有更高的稳定性，因此对酸性试剂引起的蛋白变性沉淀具有更高的耐受性的原理，发展了一种非修饰药物靶标蛋白质组学鉴定新方法——pH依赖蛋白沉淀法（pH-dependent

近日，大连化物所理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛研究员团队、浙江大学侯阳研究员团队在电解水材料设计中取得新进展，制备了限域环境下的NiFe

近日，大连化物所碳基能源纳米材料研究组（DNL2102组）包信和院士、潘秀莲研究员团队，与固体核磁共振及前沿应用研究组（510组）侯广进研究员团队合作，在分子筛催化乙烯酮制汽油反应机理的研究方面取得新进展。包信和、潘秀莲团队于2016年提出金属氧化物和分子筛耦合的双功能OXZEO®催化剂设计概念，并通过同步辐射真空紫外光电离质谱在合成气转化过程中检测到乙烯酮中间体，并进一步在SAPO-34限域孔道内转化为低碳烯烃（Science，2016）。随后，团队发现乙烯酮在丝光沸石（MOR）上高选择性地生成乙烯（Angew.

近日，大连化物所生物分离分析新材料与新技术研究组（1809组）叶明亮研究员团队和上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心刘聪研究员团队合作，将硼酸化学引入到甲基化蛋白质组分析方法中，并巧妙利用了精氨酸残基上不同修饰基团的位阻差异，实现了高效的精氨酸二甲基化肽段富集，显著提高了蛋白质甲基化的分析能力；利用此新方法，系统分析了蛋白质分相过程中精氨酸二甲基化的变化，揭示了此类修饰的发生会降低蛋白质的分相能力。蛋白质精氨酸甲基化是一种调控蛋白质功能的重要翻译后修饰，其与众多疾病的发生发展密切相关。研究表明，精氨酸二甲基化会影响一些神经退行性疾病相关蛋白的液—液相分离，以及相分离所驱动的无膜细胞器的产生。然而，受限于目前精氨酸二甲基化蛋白质组分析技术覆盖率不足，这类研究只聚焦于少数几个蛋白，尚未有系统性研究过精氨酸甲基化对蛋白质相分离的影响。本研究发现，不同甲基化修饰的精氨酸残基在与邻二酮类化合物反应时，由于位阻不同，反应活性差异巨大。合作团队据此设计了一种精氨酸二甲基化肽段的富集方法：先利用环己二酮选择性的封闭无修饰精氨酸残基，随后利用丙酮醛选择性的在二甲基化精氨酸残基上修饰顺式邻二羟基，从而使得硼酸材料可以选择性的富集精氨酸二甲基化肽段。相比传统的免疫亲和富集方法，该方法拥有较强的精氨酸二甲基化肽段富集能力，特别是在鉴定RG/RGG序列上的精氨酸二甲基化位点方面有更高的灵敏度。合作团队将该方法应用于分析蛋白质相分离过程中精氨酸甲基化的变化，发现包括G3BP1，FUS，hnRNPA1、KHDRBS1在内，一些与无膜细胞器或神经退行性疾病密切相关的蛋白质上的精氨酸二甲基化程度发生了显著变化；经一系列实验验证发现，精氨酸甲基化会显著降低这些蛋白质的分相能力，并且上述蛋白质组分析中鉴定到变化的甲基化位点是调控蛋白质相分离的关键因素。本工作开发了基于化学反应的精氨酸二甲基化蛋白质组分析方法，并利用其揭示了精氨酸二甲基化对蛋白质液—液相分离具有重要的调控作用。叶明亮团队长期致力于蛋白质磷酸化、糖基化、甲基化等翻译后修饰分析新方法的研究，近期发展了基于可逆酶促化学标记的O-GlcNAc糖肽无痕富集方法，克服了标记基团对糖肽质谱检测的干扰，实现了O-GlcNAc糖基化的高灵敏分析(Angew.

近日，大连化物所低碳催化与工程研究部（DNL12）刘中民院士、魏迎旭研究员团队在甲醇制烯烃（MTO）反应机理研究中取得新进展，揭示了SAPO-34分子筛催化甲醇和二甲醚转化过程中反应—扩散—催化剂之间的多尺度动态交互作用机制，涵盖了从菱沸石（CHA）笼或分子尺度，到单个催化剂晶体尺度，再到催化剂床层尺度的动态行为。MTO已经成为我国生产乙烯和丙烯的重要路线。MTO反应发生在分子筛限域空间内，由动态且复杂的自催化反应驱动，是一个特殊的气固多相催化过程。耦合MTO动态属性，并从多个尺度研究MTO反应中扩散和反应的动态行为，对于进一步深入认识真实的MTO过程，以及理解MTO反应机理和烯烃选择性控制原理至关重要。研究发现，由于受到限域有机物种的修饰，笼结构

近日，大连化物所复合氢化物材料化学研究组（DNL1901组）陈萍研究员、郭建平研究员团队与厦门大学吴安安副教授团队合作，发现碱（土）金属氢化物如氢化锂（LiH）可通过化学链方式，介导苯胺C-N键氢解生成苯和氨（简称为“CL-HDN”），并提出其中负氢（H-）亲核进攻苯环促进芳基C-N键断裂是该过程的关键步骤。含氮有机物中C-N键的活化与断裂是非常重要的化学反应过程，在多相、均相以及酶化学等领域均得到广泛研究。其中，芳香胺化合物中sp2C-N键键能较高，反应活性较低，且胺基基团离去能力较差，实现在温和条件下sp2C-N键直接断裂具有挑战。本工作中，研究人员基于前期氢化物介导合成氨（Nat.

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队与纳米与界面催化研究组（502组）包信和院士团队合作，在锂氧气电池正极高效双功能催化剂研究方面取得新进展：开发出高活性（101）晶面占优的二维Mn3O4/石墨烯复合催化剂材料，构建出高容量、长寿命锂氧气电池。锂氧气（Li-O2）电池具有超高理论能量密度（3500Wh/kg），被广泛认为是未来最有潜力的高比能电池之一。由于空气正极的催化活性较差，严重阻碍了其商业化发展。研究发现，设计具有特定形貌和高活性暴露晶面的双功能氧催化剂，能够有效调控固—液—气三相界面处的氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）。本工作中，科研人员利用晶面工程，设计并研制出高活性（101）晶面占优且富含氧空位的石墨烯负载Mn3O4纳米片（Mn3O4

近日，大连化物所生物能源化学品研究组（DNL0603组）罗能超副研究员和王峰研究员团队在醇的光催化偶联反应选择性调控方面取得新进展。团队通过向反应中引入水，加强了乙醇之间的氢键强度，从而有利于关键自由基中间体从半导体表面脱附并被溶液相（乙醇/水）稳定，提高了乙醇光催化C-C键偶联转化为2,3-丁二醇的反应速率和选择性。自由基是光催化转化中的常见中间体，具有开壳的电子结构，因而活性高并容易强吸附在半导体表面，从而发生多种反应。溶液对光催化反应的产物选择性和量子产率有极大影响。本工作中，研究团队发现在乙醇溶液中加入5vol%的水，可以使乙醇光催化偶联生成的2,3-丁二醇的选择性从37%提高至57%，同时反应速率提高至原来的2.4倍。研究团队利用自由基捕获实验、氘代实验、DFT计算，以及分子动力学模拟等手段，发现少量水的引入使中间体α-羟乙基自由基（αHR）在催化剂表面和溶液相中均与溶剂分子形成氢键。在氢键作用下，αHR倾向于从催化剂表面脱附，并被稳定在溶液中，避免了重新生成乙醇的逆反应和生成乙醛的过度氧化副反应。该工作表明，溶剂分子与中间体的非化学键合作用可以引导自由基的反应以实现光催化选择性转化。上述研究工作以“Hydrogen

太阳能光催化反应可以实现分解水产生氢气、还原二氧化碳产生太阳燃料，是科学领域“圣杯”式的课题，受到全世界关注。虽然在过去半个世纪的光催化研究中，人们在光催化剂制备和光催化反应研究方面做出了巨大的努力，但由于光催化反应中光生电荷的分离、转移和参与化学反应的时空复杂性，人们对该过程的基本机制一直不清楚。日前，这个谜团被中国科学院大连化学物理研究所（以下简称“大连化物所”）太阳能研究部李灿院士、范峰滔研究员等揭开了。研究人员综合集成多种可在时空尺度衔接的技术，对光催化剂纳米颗粒的光生电荷转移进行全时空探测，揭示了复杂的多重电荷转移机制，“拍摄”到光生电荷转移演化全时空影像。他们明确了电荷分离机制与光催化分解水效率之间的本质关联，为突破太阳能光催化反应的“瓶颈”提供了新的认识和研究策略。相关研究成果于10月12日在国际学术期刊《自然》上发表，第一作者为大连化物所太阳能研究部陈若天副研究员和分子反应动力学研究室任泽峰研究员。单个光催化粒子从飞秒到秒光生电荷分离过程的全时空域原位动态“影像”拍摄光催化分解水的核心科学挑战在于如何实现高效的光生电荷的分离和传输。由于这一过程跨越从飞秒到秒、从原子到微米的巨大时空尺度，揭开这一全过程的微观机制极具挑战性。“长期以来，我们的团队前赴后继一直在致力于解决这一问题，在这个工作中，集成多种先进技术和理论，我们在时空全域追踪了光生电荷在纳米颗粒中分离和转移演化的全过程。”李灿院士说。光催化过程中，光生电子和空穴需要从微纳米颗粒内部分离，并转移到催化剂的表面，从而启动化学反应。据范峰滔介绍，在如此微小的物理尺度上，光催化剂往往缺乏分离电荷所需的驱动力，因此，实现高效的电荷分离需要一个有效的电场。为了在光催化剂颗粒中形成一个定向重排的电场，科研人员将一种特定的缺陷选择性地合成到颗粒的特定晶面，有效促进了电荷的分离。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组（509组）邓德会研究员团队和理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队合作，在常温常压下碳基催化剂表面，实现了直接电催化一氧化氮和环己酮加氢偶联构建C=N键合成环己酮肟的新过程。环己酮肟是化学工业中一种重要的含氮有机化合物，是用于制造用途最广泛的工程热塑性塑料之一尼龙6的关键中间体。传统环己酮肟合成方法主要以氨为氮源、氢气为还原剂，使用贵金属、分子筛等催化剂，在高温、高压条件下进行，存在生产能耗高、反应步骤多、工艺复杂等问题，发展温和条件下从低成本氮源出发直接合成环己酮肟是一种新的工艺替代路线。一氧化氮是一种重要的氮源，也是空气污染物之一，空气中高浓度的氮氧化物会导致酸雨、光化学烟雾和臭氧层破环等环境问题。因此，将一氧化氮变废为宝，直接转化成高附加值含氮有机化合物环己酮肟是一条重要路径，但也极具挑战。本工作中，该研究团队在前期电催化一氧化氮合成氨（Angew.

近日，大连化物所无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员和朱凯月副研究员团队在水系锌离子电池正极材料研究方面取得新进展，发展了一种离子交换诱导相变方法，制备了具有超大层间距及高稳定性的针钒钙石ZnV6O16·8H2O（ZVO）新材料，并将其用作水系锌离子电池正极，表现出优异的倍率性能和长期循环稳定性。水系锌离子电池具有能量密度高、安全性好、成本低等优点，在储能领域潜力巨大。在正极侧，层状结构的钒基材料由于其结构灵活、氧化还原电位合适、比容量高等优点，成为水系锌离子电池正极研究的热点，目前最具代表的材料是A2V6O16·nH2O（AVO,

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室催化反应化学研究组（501组）展恩胜副研究员、申文杰研究员等与中科院精密测量科学与技术创新研究院徐君研究员、邓风研究员等合作，在丝光沸石（MOR）催化二甲醚羰基化反应的活性位点鉴别和调控方面取得新进展。MOR是二甲醚羰基化反应的重要催化剂，其活性与8-MR孔道的总酸量相关。尽管理论计算表明，T3-O9是唯一活性位点，但实验上鉴别和定量描述不同T位点酸性特征和催化机制仍面临挑战。本工作中，科研人员首先通过分步晶化法合成了片状结构MOR，该MOR表现出优异的催化活性，醋酸甲酯收率达到0.72gMA·gcat.-1·h-1（473K、2MPa）。随后，科研人员利用二维固体核磁技术和DFT计算确定了骨架铝原子在T1至T4分布，发现该片状结构丝光沸石8-MR孔道的铝原子富集在T3位，动力学研究发现该酸性位的反应速率高达7.2molMA·molT3-Al-1·h-1（473K、1MPa）。随后，科研人员调变不同MOR样品的T1至T4位分布，发现位于8-MR窗口的T4酸性位也具有催化作用，但其活性只有T3位的1/4，从实验上证明T3位在催化二甲醚羰基化反应中的主导作用。该工作从原子尺度定量描述了丝光沸石分子筛8-MR孔道T位的催化反应化学，也深化了对沸石分子筛催化剂活性位结构的认知。相关研究成果以“Experimental

近日，由大连化物所金催化剂设计与选择氧化研究组（DNL0809组）黄家辉研究员团队、低碳催化与工程研究中心工程化研究组（DNL1207组）刘应春高级工程师团队，与天津大沽化工股份有限公司（以下简称“大沽化工”）共同开发的“液固循环流化床过氧化氢直接氧化丙烯生产环氧丙烷新工艺（FHPPO）”通过了由中国石油和化学工业联合会组织的成果评价。大连化物所副所长李先锋、科研及职能部门相关人员参加评价会。评价会由中国石油和化学工业联合会科技与装备部副主任王秀江主持，大连理工大学彭孝军院士担任评价委员会主任。评价会上，大沽化工王雷作了FHPPO新工艺工作报告和中试考核报告，详细汇报了百吨级中试装置建设和运行情况。我所龙化云作了FHPPO新工艺研究报告和查新报告，详细介绍了催化剂和液固循环流化床反应器的开发历程。评价委员会仔细审查了考核报告、查新报告及相关评价材料，并与研发团队就科学技术问题及产业化发展前景等进行了深入的交流、讨论。最后，评价委员会一致认为：该技术工艺先进，创新性强，应用前景好，达到了国际领先水平；同意通过评价；建议加快示范装置建设。FHPPO采用液固循环流化床反应—再生系统代替传统列管式固定床反应器，强化了丙烯液相环氧化反应过程的传热和传质速率，提高了环氧丙烷生产效率。催化剂连续循环再生，并可在线更换，实现了环氧化反应和催化剂再生高度耦合。该项目于2019年启动，百吨级中试装置于2021年建成、运行。1月8日至10日，中国石油和化学工业联合会组织专家组对中试装置进行了连续72小时考核标定，装置实现了106%负荷运行，过氧化氢转化率为99.7%，环氧丙烷选择性为98.2%，过氧化氢有效利用率为99.9%，环氧丙烷产品纯度为99.95%，催化剂的环氧丙烷时空得率是已报道的国内外同类技术的2至3倍。FHPPO将液固循环流化床反应器应用到环氧丙烷生产中，开辟了液固循环流化床反应器工业应用的新领域。该工艺具有绿色低碳、安全性高、经济性好等特点，关键技术指标均优于现有工艺。DNL0809组开发的高性能钛硅分子筛催化剂已获多项专利授权，具有完全自主知识产权。FHPPO工艺和设备可实现100%国产。FHPPO的开发有助于提升我国环氧丙烷行业水平，推动国内环氧丙烷技术的持续进步。（文/龙化云、何古色

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组（509组）邓德会研究员、崔晓菊副研究员团队在室温电化学水气变换制高纯度氢气的研究中取得新进展。团队发现Pd与Cu的合金化能够显著提升阳极电化学CO的氧化活性，进而提高室温电化学水气变换制高纯度氢气的效率。2019年，邓德会团队经过长期探索，结合电化学反应原理，将水气变换的氧化还原反应拆分为彼此分离的两个半反应，提出了一种能在常温常压下直接制备高纯氢气的室温电化学水气变换（RT-EWGS）概念（Nat.

近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员与朱井义副研究员团队在胶体量子点超快光物理研究中再获新进展，观测到CsPbI3量子点在红外飞秒脉冲作用下的布洛赫—西格特位移，并揭示了激子效应对相干光学位移的调制作用。强光场能够对物质的光学跃迁产生调制，例如旋波近似下的光学斯塔克效应和反旋波近似下的布洛赫—西格特位移。由于二者通常同时出现，且前者往往远强于后者，在实验中观测较为纯净的布洛赫—西格特位移颇具挑战。近期，有研究人员报道了单层过渡金属硫化物二维材料中的谷极化布洛赫—西格特位移。然而，低维材料中一般存在着较强的多体相互作用，带来显著的激子效应，这些效应如何影响布洛赫—西格特位移仍然未知。研究团队选定铅卤钙钛矿量子点作为观测布洛赫—西格特位移，并研究其中激子效应的模型体系。一方面，旋轨耦合和量子限域效应的结合使得该体系可被近似为具有自旋极化选律的二能级系统；另一方面，相比于衬底敏感的二维材料，胶体量子点能够均匀地分散在低折射率的溶剂中，从而避免了介电无序对激子效应造成的干扰。基于此，研究团队以CsPbI3量子点为研究对象，利用圆偏振飞秒瞬态吸收光谱，在室温下成功观测到了其布洛赫—西格特位移。在红外飞秒脉冲作用下，该位移可以高达4毫电子伏特。布洛赫—西格特位移与光学斯塔克位移的比值随着失谐量的增大而增大，定性符合（反）旋波近似的图像。然而，该比值总是大于忽略多体相互作用的准粒子模型所预测的数值。为了解释实验和理论值的偏离，研究团队在激子图像下建立了描述布洛赫—西格特位移的新模型，精确再现了实验测量结果。该模型还深刻指出，光学斯塔克效应、双激子光学斯塔克效应以及布洛赫—西格特位移在激子图像下是彼此混合和相互影响的。考虑到量子限域材料普遍具有较强的激子效应，该模型对于正确处理其中的相干光学现象，以及将这些现象应用于光学调制、信息处理和量子材料Floquet工程具有重要启示意义。上述工作以“Excitonic

近日，大连化物所太阳能研究部（DNL16）李灿院士、姚婷婷副研究员等在光电催化分解水研究方面取得重要进展，以单晶硅光电极为模型，识别了金属—氧化物—半导体（MOS）结构光阳极中制约其性能的关键界面因素，并针对性地引入相关界面调控策略，有效地促进了光生电荷分离提取和利用效率，实现了对光电转化器件的理性设计和优化。通过太阳能驱动水分解制氢是解决能源与可持续发展问题的途径之一。光阳极上水氧化产氧半反应动力学缓慢，是太阳能光电催化分解水的决速步骤。其中，光生电荷的产生、分离提取以及传输利用是实现高效光（电）至化学能转化的几个关键步骤。李灿团队长期致力于解决这些关键问题，从“宽光谱捕光材料”（Adv.

近日，大连化物所复合氢化物材料化学研究组（DNL1901组）陈萍研究员团队受邀发表了氢化物中离子迁移的综述文章。氢化物为载氢/载能体，在化学转化、储氢、储热、离子电导等领域均有潜在应用。氢化物的H-离子半径与O2-接近，但电荷少、配位特殊且易于极化，这些结构特性使得某些氢化物具有传导Li+、Na+、Mg2+、H-的能力。本综述中，作者总结了这些离子在氢化物传导的研究进展，阐述了设计与优化离子传导策略，并讨论了氢化物在固态电解质、超快离子导体等方面的优势和劣势。上述工作以“Ion