公开发表！陕西教授团队再出重大科研成果，引发国际关注！
陕西科技大学招生办2021-01-16 18:28
近日，在赵进才院士工作室的支持下，陕西科技大学环境科学与工程学院李英宣教授在光催化还原CO2研究领域连续取得重要进展。继实现金属Bi制备和相变机制研究后，利用金属Bi等离子体光催化剂实现了自然界植物光合作用中水氧化和CO2还原复杂反应过程全模拟，相关成果以"Boosting thermo-photocatalytic CO2 conversion activity by using photosynthesis-inspired electron-proton-transfer mediators"为题发表在Nature子刊《自然-通讯》（Nature Communications）上。
该成果陕西科技大学为第一单位，李英宣教授为第一作者，李英宣教授和中科院长春应化所王颖副研究员为共同通讯作者，2018级硕士研究生惠丹屏为第二作者。这是李英宣教授在Angew. Chem. Int. Ed.、Environ. Sci. & Technol.等自然指数期刊发表论文之后，在光催化还原CO2研究方面取得的又一重要成果。该研究工作得到了国家自然科学基金（21972082和21673220）和陕西省高校青年创新团队等项目的资助。
《Nature Communications》是国际顶级学术期刊《Nature》发行的子刊（自然指数期刊），该刊物内容涉及自然科学所有领域，是国际顶级综合性期刊，在谷歌学术最新发布的2020年全球学术期刊h指数（h-index）排行榜中，《Nature Communications》位列第七位，其发表的论文不仅对某一专业领域有重要的理论或应用价值，还要求能引起广泛的科学兴趣，有利于推动其他领域的创新和发展。
李英宣教授为陕西科技大学人才工程引进的学术骨干，为中国可再生能源学会光化学专业委员会委员，是陕西高校青年创新团队负责人，曾获全国优秀博士学位论文提名奖、中科院首届卓越青年科学家等荣誉，主要从事光催化材料的可控合成及其在能源、环境方面的应用基础研究。目前，主持国家自然科学基金项目4项以及省部级项目14项，近年来在Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Environ. Sci. Technol.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Nano Energy等杂志上发表SCI论文40余篇。
随着化石能源的大量消耗，大气中二氧化碳（CO2）浓度逐年升高，引起全球气候变暖等日益严峻的生态环境问题。因此，CO2的资源化利用一直是国际环境和能源领域研究的前沿和热点，例如：光催化还原CO2制高附加值产品被《科学美国人》月刊评为2020年十大新兴技术之一。有效控制和降低大气中CO2浓度关乎人类未来生存和发展，也符合国家重大需求。针对CO2转化研究急需突破性技术创新的实际，李英宣教授来陕西科技大学后在2018年布局了光催化还原CO2研究方向，利用太阳能和光催化技术实现CO2的有序转化，在减少大气中CO2温室气体的同时制备高附加值有机燃料或其他化学品，该过程绿色环保，是CO2转化的有效途径之一。
在该研究中，首先用电化学方法将H2O分解为H原子和O2（实现植物光合作用中光反应的模拟），生成的活性H储存在Bi纳米粒子中形成Bi-Hx。在光照条件下，Bi-Hx可以作为一种强的还原剂，通过电子-质子协同转移机制将CO2还原为CO，同时Bi-Hx恢复为Bi（实现植物光合作用中暗反应的模拟），完成了一次完整的模拟光合作用循环反应。在这一过程中，Bi作为电子-质子转移介质，在时间和空间上实现了水分解和CO2还原的分离。该反应为人工光合作用催化剂的设计提供了一个新模型，具有以下三个特点：
避免了水作为直接还原剂参与到CO2还原过程，提高了产物选择性；避免了生成产物中O2的分离，以及生成O2对还原产物的氧化；降低了反应活化能，提高了催化剂活性（达到了283.8μmol/h/g）。此外，鉴于目前光催化剂主要为半导体材料，而等离子体光催化剂的报道非常少，其中非贵金属等离子体催化剂的研究更少，因此，该研究为设计与开发廉价、高效CO2还原催化材料提供了新借鉴。
作为陕西省"国内一流大学建设高校"，陕西科技大学一直高度重视科技创新，积极为经济社会发展服务。"十二五"以来，学校共承担各类纵向科研项目2439项，获得科技成果奖励396项，省部级以上奖励164项，其中获得国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、何梁何利基金"科学与技术创新奖"1项、教育部高等学校科学技术一等奖1项、陕西省科学技术一等奖8项、陕西省哲学社会科学优秀成果一等奖1项、中国轻工业联合会科学技术一等奖9项；出版著作303部，SCI三区以上收录论文1843篇，EI收录期刊论文1795篇；共获授权专利6632项。连续9年位居全国高校有效发明专利拥有量排名前50位、陕西省属高校第1位；进入"中国高校专利转让排行榜"前50强，成为国家80所知识产权试点示范高校之一。
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