本研究聚焦于 (CuZnNiCoMg)O 高熵氧化物在电化学和光催化领域的应用潜力，同时探究镁对 (CuZnNiCo)O 高熵氧化物性能的影响。(CuZnNiCo)O 经 1473 K 焙烧形成立方岩盐相，而 (CuZnNiCoMg)O 在 1173 K 便达成此相。在 1 M KOH 溶液、1 mVs–1 扫描速率下，二者电极的比电容分别为 276.69 Fg–1 和 257.88 Fg–1 。光催化降解甲基蓝实验中，(CuZnNiCoMg)O 一小时内效率 81.14%，优于 (CuZnNiCo)O 的 64.16%。研究显示 (CuZnNiCoMg)O 综合性能更优，在能源存储与环境修复方面极具应用前景。

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c00344

本篇文章研究了铂（Pt）活性物种在光催化制氢过程中受一氧化碳（CO）影响的作用机制，发现 Pt⁴⁺ 物种在 CO 与 Pt 物种摩尔比（nCO/nPt）低时（≤1.3）对氢气生产具有高活性（在 0.1Pt/Nb₂O₅-350 样品中，氩气氛围下氢气生成率达 2.0 mol/gPt/h），但当 nCO/nPt 超过 1000 时，性能显著受抑（ hydrogen evolution rate drops to 1.1 mol/gPt/h）；而低价态铂物种（Pt⁰ 和 Pt²⁺）活性较低且几乎不受 CO 影响。研究还表明，吸附的 CO 分子会阻碍 Pt⁴⁺ 物种与水分子的相互作用，抑制活性氢物种（*H）的生成，从而影响氢气生成。这些发现为合理设计 Pt 基光催化剂提供了理论依据。

https://doi.org/10.1002/ange.202509693

本研究合成了一种含氮的石墨烯类碗状分子（3N-HBC），通过在六苯并蒄（HBC）的湾位引入三个吡咯环，利用钯催化的脱氢环胺化反应作为关键步骤。3N-HBC展现出了优异的光催化性能，能在蓝光LED照射下，以低至1.0 mol%的催化负载量，将2-异氰基联苯转化为菲啶衍生物，产率达73%。其三个可逆的氧化还原峰的半波电位分别为0.28 V、0.65 V和1.02 V（相对于Fc/Fc⁺），展现了丰富的电化学特性。此外，3N-HBC与C₆₀和C₇₀富勒烯的结合常数分别为8.28×10² M⁻¹和4.79×10³ M⁻¹，表明其对C₇₀具有更强的结合能力，这一特性通过X射线晶体学分析得到进一步证实，C₇₀与3N-HBC之间的最短距离为3.09 Å，显示出强烈的π-π相互作用。

https://doi.org/10.1002/anie.202506862

该研究通过调节合成环境的酸性，制备出一维金属有机链（XAIU-2）和三维金属有机框架（XAIU-3）。在可见光驱动的 C−H 直接三氟甲基化反应中，XAIU-2 的苯三氟甲基化产率达 89%，周转数为 53.4；而 XAIU-3 的产率仅为 65%，周转数为 39。XAIU-2 的一维结构使其载流子复合减少、寿命延长，展现出更优异的光催化活性和稳定性，为设计高性能光催化剂提供了新策略。

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c01991

本文开发了一种铁光催化合成3,3-二取代氧吲哚的方法，通过N-芳基丙烯酰胺与羧酸的级联反应实现。该方法在室温、可见光下进行，使用Fe(NO₃)₃·9H₂O作为催化剂，L1作配体，1,4-二氧六环为溶剂，450 nm LED为光源，以NaBrO₃为氧化剂。多种羧酸和N-芳基丙烯酰胺能高效参与反应，产物收率较高。部分产物表现出抑制LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞释放一氧化氮的活性。这表明该方法不仅合成效率高，还具备潜在的生物活性应用价值，为相关药物研发提供了新思路，推动了3,3-二取代氧吲哚类化合物的合成与应用研究。

https://doi.org/10.1021/acs.joc.5c00970

本研究结合第一性原理计算与粒子群优化算法，预测出一种新型二维碳结构——2D Pba2结构。该结构动力学、热力学及空气稳定性强，是准直接带隙（2.08 eV）半导体，施加应变后可变为直接带隙半导体，带隙在1.85–2.34 eV间调节。其导带和价带跨越水分解热力学阈值，潜力巨大。载流子迁移率达0.87×10⁴ cm²·V⁻¹·s⁻¹，超MoS₂和黑磷烯，电子传输性能卓越。它光吸收能力强，机械性能出色，有负泊松比和高体模量。2D Pba2纳米片因全面优异性能，成为纳米器件理想材料，为光催化等前沿应用开辟新路径。

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c01547

本研究通过在Bi₂WO₆-BiOCl-Bi₂SiO₅（BSWC）光催化剂中引入BiOCl，采用双阴离子层原位诱导策略，解决了光催化材料对有机污染物吸附-光催化降解效率不足的问题。优化后的BSWC-3光催化活性分别是Bi₂SiO₅和Bi₂WO₆的27.4倍和4倍。分析表明，BSWC-3内部形成了具有大界面电荷转移驱动力的紧密接触异质界面，显著提升了电荷转移效率。此外，BiOCl的(110)晶面增强了对吸附氧的活化，促进了活性氧物种的生成，推动了光催化过程。该研究为开发具有协同增强吸附-光催化活性的非均质铋基光催化剂提供了有效策略。

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.5c01981

本文研究了基于 Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 三层异质结构的可见光响应纳米马达。结果表明，Fe₂O₃-TiO₂ 纳米马达在可见光下运动性能仅适度提升，而加入 Pt 层后，其运动性能显著增强。在 475 nm 蓝光照射下，Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 纳米马达的有效扩散系数最高，均方位移（MSD）斜率最陡。此外，Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 纳米马达在 2 小时内对亚甲基蓝（MB）的降解率达到 91%，远高于 Fe₂O₃-TiO₂（25%）和 Fe₂O₃-Pt（48%）。研究揭示了 Pt 层在促进定向电荷转移和分离中的关键作用，为设计高效光催化纳米马达提供了新策略。

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02177

本研究通过在 CdS/BiOBr 光催化剂上改性单晶 Cd 量子点，构建了 Z 型异质结构，提升了光催化性能。制备过程是先得到有序介孔 BiOBr 前驱体，再与 CdS 复合，最后改性单晶 Cd 量子点。有序介孔结构使材料比表面积增大，单晶 Cd 量子点形成的电子传输通道促进了 CdS 和 BiOBr 间的电子转移，构建了典型的 Z 型异质结。在模拟太阳光下，CdS/Cd-QDs/BiOBr 对罗丹明 B（RhB）和诺氟沙星（NOR）光降解及大肠杆菌杀菌效果显著，20 分钟内 RhB 降解率达 94.9%，50 分钟内 NOR 降解率达 91.7%，60 分钟内几乎完全杀死大肠杆菌。该研究为单晶金属量子点的构建及提升光催化剂性能提供了新思路。

https://doi.org/10.1021/acsanm.5c00732

本文综述了生物启发的异质单原子位点催化剂（SACs）在电催化和光催化中的应用。单原子催化剂（SACs）因高原子利用效率和独特几何电子结构，在电催化和光催化领域展现出巨大潜力。例如，受氢化酶启发的 SACs 在氢进化反应（HER）中可将氢生产活性提升 50%以上；受氮化酶启发的 SACs 在氮还原反应（NRR）中氨产率达 30 μg h⁻¹；受氧化酶启发的 SACs 在氧还原反应（ORR）中选择性高达 97%。这些成果显示了生物启发策略在提升催化性能方面的有效性。未来，通过机器学习辅助设计和优化，有望进一步提升 SACs 的性能，推动其在可持续能源和环境领域的广泛应用，但仍需克服活性位点密度、选择性和耐久性等挑战。

https://doi.org/10.1002/adma.202502131

本研究通过在电子给体COF（D-COF）上原位生长电子受体COF（A-COF），构建了给体-受体型COFs@COFs（D@A-COF）异质结，用于高效光催化产H₂O₂。D@A-COF形成特定的S型异质结，通过稳定的C=N共价键连接D-COF和A-COF，展现出更宽的光谱范围、更强的吸收能力和更快的电子-空穴分离转移能力。D@A-COF的光催化H₂O₂产率达到5462 μmol h⁻¹ g⁻¹，显著高于D-COF（325 μmol h⁻¹ g⁻¹）、A-COF（1860 μmol h⁻¹ g⁻¹）、D-A-COF-1（657 μmol h⁻¹ g⁻¹）和D-A-COF-2（201 μmol h⁻¹ g⁻¹）。研究发现，D@A-COF通过ORR和WOR双通道同时进行H₂O₂的光催化生产，其中ORR可能在D-COF中发生，而WOR主要在A-COF中进行。这项工作为设计高效光催化剂提供了独特见解。

https://doi.org/10.1021/acs.iecr.5c01807

本研究对水热稳定的三斜晶系Bi₂CrO₆进行了全面的理论模拟。结果显示其具有2.19 eV的直接电子带隙和约620 nm的宽吸收范围。电子和空穴的有效质量分别是自由电子质量的4.27倍和2.40倍。其热电优值ZT在600 K时约为0.37，与SrTO₃和BaBi₂O₆等知名n型热电材料相当。光致发光发射峰位于460、468、490和572 nm。理论计算的电子带边缘位置和反应势能分析支持了其对亚甲基蓝和罗丹明B染料的光催化降解实验观察。这些结果验证了三斜晶系Bi₂CrO₆在光电子、热电和光催化应用中的潜力。

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5c02212

本研究通过光沉积法将Cu单原子和原子级Cu掺杂的Au纳米颗粒同时锚定在具有介孔通道的光活性金属-有机框架（MOF）上，实现了在受限环境中不同活性位点的紧密集成。借助等离子体金属纳米颗粒的电子富集效应以及不同活性位点间的协同作用，该MOF复合材料能够高效光催化还原CO₂为C₂H₆，产率达到69.9 μmol g⁻¹ h⁻¹，选择性高达71.1%。控制样品的光催化实验揭示了不同活性位点在各步骤中的关键作用，原位表征和理论计算进一步证实了这一点。该研究彰显了MOF作为整合多种活性位点以实现协同催化的理想平台的潜力。

https://doi.org/10.1021/jacs.5c04364

本研究通过系统改变组成，制备出透明稳定的 Ti₁₋ₓSnₓO₂（TSO）水基纳米胶体。实验发现，TSO 纳米粒子的粒径在 3.8 至 6.5 纳米之间，因量子尺寸效应使导带和价带位置与 TiO₂相似。TSO 纳米粒子形成固溶体单一相，核心为金红石微晶，表面覆盖非晶层。Sn⁴⁺的加入提供了更大的晶格，使 Ti⁴⁺能够容纳其中，展现出类似 TiO₂（金红石）的带结构。光催化实验显示，TSO 纳米粒子的活性随 Sn⁴⁺含量变化呈火山型增强，其中 x = 0.41 时活性最高，达到 8.5 mmol/h，分别是纯 TiO₂和 SnO₂的 2.3 和 44.2 倍。高效的空穴转移是 TSO 光催化行为的关键。Sn⁴⁺的加入既提供了维持导带位置的金红石晶格，又减少了电子陷阱数量，从而提升了光催化制氢效率。

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5c02439

本文研究了锌铝酸盐（ZnAl₂O₄/ZAL）与碳纳米管（CNTs）形成的纳米复合材料 ZANC。通过绿色方法合成了 ZAL 并与 CNTs 集成。利用多种仪器对其表征，发现 ZANC 具有 1777.16 Fg⁻¹ 的高比电容（2 Ag⁻¹ 电流密度下），因其高比表面积和导电性，展现出优异的电荷转移能力、电容性能和离子 - 电极相互作用，其超级电容器还有 319.89 W·h·kg⁻¹ 的高能量密度及 2160 W/kg 的功率密度，是理想的超级电容器等能源存储电极材料。同时，ZANC 在光催化领域也有良好表现，对 EY 的降解率达 78.35%（180 分钟内）。研究表明，将尖晶石氧化物材料与 CNTs 结合，可有效增强电化学和光催化性能。

https://doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112557