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很多的化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)過程需要氣體參與，例如氧氣。由于這些氣體在水溶液中的溶解度極低，大大限制了反應(yīng)的效率。為了提高反應(yīng)速率，傳統(tǒng)的方法通過提高接觸面積或增加壓力提高氣體的溶解度，但往往過程復(fù)雜且性能提升有限。為此，劉松琴教授課題組通過構(gòu)筑具有浸潤性可調(diào)的氣-固-液三相界面結(jié)構(gòu)，使氣體分子從氣相穿過疏水的納米通道直接到達(dá)酶的活性中心并參與催化反應(yīng)，使反應(yīng)速率提高了80倍。這種浸潤性可調(diào)的三相界面可用于氣-固-液三相反應(yīng)與工業(yè)催化，研究成果發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會志》，該論文的第一作者是2014級博士研究生米利、通訊作者是劉松琴教授和中科院化學(xué)所田野教授。

另悉，近日，張袁健教授課題組在二維氮化碳的自發(fā)剝離和界面非共價功能化研究方面取得重要進展。

氮化碳是一種具有類石墨結(jié)構(gòu)的二維聚合物材料，廣泛應(yīng)用于光催化和電化學(xué)發(fā)光傳感等領(lǐng)域。但是，傳統(tǒng)氮化碳納米片的制備方法效率低下且其表面呈化學(xué)惰性，制約了進一步的應(yīng)用和發(fā)展。為此，該課題組利用芳香分子與氮化碳之間的非共價相互作用，采用簡單的機械研磨即實現(xiàn)了氮化碳的自發(fā)剝離和表面功能化。該方法不僅保持了原始氮化碳的基本性質(zhì)，還優(yōu)化了納米片的界面。此外，該課題組還提出了通過水解的方法制備了表面修飾的氮化碳納米纖維，利用其可逆的組裝行為，實現(xiàn)吸附物質(zhì)的可逆富集和釋放。與三維石墨烯和活性炭等常見吸附劑相比，該材料不僅具有相當(dāng)?shù)奈饺萘浚?/font>402 mg/g），并且還展現(xiàn)出高選擇性和低能耗的再生優(yōu)勢。這些發(fā)現(xiàn)解決了氮化碳納米片在生物分析中面臨的挑戰(zhàn)。研究成果分別發(fā)表于《美國化學(xué)學(xué)會志》和美國化學(xué)學(xué)會ACS Nano，論文的第一作者分別是2015級博士研究生姬靜靜和13級直博研究生張玉葉、通訊作者是張袁健教授。