本研究聚焦於 (CuZnNiCoMg)O 高熵氧化物在電化學和光催化領域的應用潛力，同時探究鎂對 (CuZnNiCo)O 高熵氧化物性能的影響。(CuZnNiCo)O 經 1473 K 焙燒形成立方岩鹽相，而 (CuZnNiCoMg)O 在 1173 K 便達成此相。在 1 M KOH 溶液、1 mVs–1 掃描速率下，二者電極的比電容分別為 276.69 Fg–1 和 257.88 Fg–1 。光催化降解甲基藍實驗中，(CuZnNiCoMg)O 一小時內效率 81.14%，優於 (CuZnNiCo)O 的 64.16%。研究顯示 (CuZnNiCoMg)O 綜合性能更優，在能源存儲與環境修複方面極具應用前景。

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

本篇文章研究了鉑（Pt）活性物種在光催化製氫過程中受一氧化碳（CO）影響的作用機製，發現 Pt⁴⁺ 物種在 CO 與 Pt 物種摩爾比（nCO/nPt）低時（≤1.3）對氫氣生產具有高活性（在 0.1Pt/Nb₂O₅-350 樣品中，氬氣氛圍下氫氣生成率達 2.0 mol/gPt/h），但當 nCO/nPt 超過 1000 時，性能顯著受抑（ hydrogen evolution rate drops to 1.1 mol/gPt/h）；而低價態鉑物種（Pt⁰ 和 Pt²⁺）活性較低且幾乎不受 CO 影響。研究還表明，吸附的 CO 分子會阻礙 Pt⁴⁺ 物種與水分子的相互作用，抑製活性氫物種（*H）的生成，從而影響氫氣生成。這些發現為合理設計 Pt 基光催化劑提供了理論依據。

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

本研究合成了一種含氮的石墨烯類碗狀分子（3N-HBC），通過在六苯並蒄（HBC）的灣位引入三個吡咯環，利用鈀催化的脫氫環胺化反應作為關鍵步驟。3N-HBC展現出了優異的光催化性能，能在藍光LED照射下，以低至1.0 mol%的催化負載量，將2-異氰基聯苯轉化為菲啶衍生物，產率達73%。其三個可逆的氧化還原峰的半波電位分別為0.28 V、0.65 V和1.02 V（相對於Fc/Fc⁺），展現了豐富的電化學特性。此外，3N-HBC與C₆₀和C₇₀富勒烯的結合常數分別為8.28×10² M⁻¹和4.79×10³ M⁻¹，表明其對C₇₀具有更強的結合能力，這一特性通過X射線晶體學分析得到進一步證實，C₇₀與3N-HBC之間的最短距離為3.09 Å，顯示出強烈的π-π相互作用。

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

該研究通過調節合成環境的酸性，製備出一維金屬有機鏈（XAIU-2）和三維金屬有機框架（XAIU-3）。在可見光驅動的 C−H 直接三氟甲基化反應中，XAIU-2 的苯三氟甲基化產率達 89%，周轉數為 53.4；而 XAIU-3 的產率僅為 65%，周轉數為 39。XAIU-2 的一維結構使其載流子複合減少、壽命延長，展現出更優異的光催化活性和穩定性，為設計高性能光催化劑提供了新策略。

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

本文開發了一種鐵光催化合成3,3-二取代氧吲哚的方法，通過N-芳基丙烯酰胺與羧酸的級聯反應實現。該方法在室溫、可見光下進行，使用Fe(NO₃)₃·9H₂O作為催化劑，L1作配體，1,4-二氧六環為溶劑，450 nm LED為光源，以NaBrO₃為氧化劑。多種羧酸和N-芳基丙烯酰胺能高效參與反應，產物收率較高。部分產物表現出抑製LPS誘導的RAW 264.7巨噬細胞釋放一氧化氮的活性。這表明該方法不僅合成效率高，還具備潛在的生物活性應用價值，為相關藥物研發提供了新思路，推動了3,3-二取代氧吲哚類化合物的合成與應用研究。

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

本研究結合第一性原理計算與粒子群優化算法，預測出一種新型二維碳結構——2D Pba2結構。該結構動力學、熱力學及空氣穩定性強，是準直接帶隙（2.08 eV）半導體，施加應變後可變為直接帶隙半導體，帶隙在1.85–2.34 eV間調節。其導帶和價帶跨越水分解熱力學閾值，潛力巨大。載流子遷移率達0.87×10⁴ cm²·V⁻¹·s⁻¹，超MoS₂和黑磷烯，電子傳輸性能卓越。它光吸收能力強，機械性能出色，有負泊鬆比和高體模量。2D Pba2納米片因全面優異性能，成為納米器件理想材料，為光催化等前沿應用開辟新路徑。

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

本研究通過在Bi₂WO₆-BiOCl-Bi₂SiO₅（BSWC）光催化劑中引入BiOCl，采用雙陰離子層原位誘導策略，解決了光催化材料對有機汙染物吸附-光催化降解效率不足的問題。優化後的BSWC-3光催化活性分別是Bi₂SiO₅和Bi₂WO₆的27.4倍和4倍。分析表明，BSWC-3內部形成了具有大界面電荷轉移驅動力的緊密接觸異質界面，顯著提升了電荷轉移效率。此外，BiOCl的(110)晶面增強了對吸附氧的活化，促進了活性氧物種的生成，推動了光催化過程。該研究為開發具有協同增強吸附-光催化活性的非均質鉍基光催化劑提供了有效策略。

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

本文研究了基於 Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 三層異質結構的可見光響應納米馬達。結果表明，Fe₂O₃-TiO₂ 納米馬達在可見光下運動性能僅適度提升，而加入 Pt 層後，其運動性能顯著增強。在 475 nm 藍光照射下，Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 納米馬達的有效擴散系數最高，均方位移（MSD）斜率最陡。此外，Fe₂O₃-Pt-TiO₂ 納米馬達在 2 小時內對亞甲基藍（MB）的降解率達到 91%，遠高於 Fe₂O₃-TiO₂（25%）和 Fe₂O₃-Pt（48%）。研究揭示了 Pt 層在促進定向電荷轉移和分離中的關鍵作用，為設計高效光催化納米馬達提供了新策略。

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

本研究通過在 CdS/BiOBr 光催化劑上改性單晶 Cd 量子點，構建了 Z 型異質結構，提升了光催化性能。製備過程是先得到有序介孔 BiOBr 前驅體，再與 CdS 複合，最後改性單晶 Cd 量子點。有序介孔結構使材料比表面積增大，單晶 Cd 量子點形成的電子傳輸通道促進了 CdS 和 BiOBr 間的電子轉移，構建了典型的 Z 型異質結。在模擬太陽光下，CdS/Cd-QDs/BiOBr 對羅丹明 B（RhB）和諾氟沙星（NOR）光降解及大腸杆菌殺菌效果顯著，20 分鍾內 RhB 降解率達 94.9%，50 分鍾內 NOR 降解率達 91.7%，60 分鍾內幾乎完全殺死大腸杆菌。該研究為單晶金屬量子點的構建及提升光催化劑性能提供了新思路。

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

本文綜述了生物啟發的異質單原子位點催化劑（SACs）在電催化和光催化中的應用。單原子催化劑（SACs）因高原子利用效率和獨特幾何電子結構，在電催化和光催化領域展現出巨大潛力。例如，受氫化酶啟發的 SACs 在氫進化反應（HER）中可將氫生產活性提升 50%以上；受氮化酶啟發的 SACs 在氮還原反應（NRR）中氨產率達 30 μg h⁻¹；受氧化酶啟發的 SACs 在氧還原反應（ORR）中選擇性高達 97%。這些成果顯示了生物啟發策略在提升催化性能方面的有效性。未來，通過機器學習輔助設計和優化，有望進一步提升 SACs 的性能，推動其在可持續能源和環境領域的廣泛應用，但仍需克服活性位點密度、選擇性和耐久性等挑戰。

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

本研究通過在電子給體COF（D-COF）上原位生長電子受體COF（A-COF），構建了給體-受體型COFs@COFs（D@A-COF）異質結，用於高效光催化產H₂O₂。D@A-COF形成特定的S型異質結，通過穩定的C=N共價鍵連接D-COF和A-COF，展現出更寬的光譜範圍、更強的吸收能力和更快的電子-空穴分離轉移能力。D@A-COF的光催化H₂O₂產率達到5462 μmol h⁻¹ g⁻¹，顯著高於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）。研究發現，D@A-COF通過ORR和WOR雙通道同時進行H₂O₂的光催化生產，其中ORR可能在D-COF中發生，而WOR主要在A-COF中進行。這項工作為設計高效光催化劑提供了獨特見解。

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

本研究對水熱穩定的三斜晶系Bi₂CrO₆進行了全面的理論模擬。結果顯示其具有2.19 eV的直接電子帶隙和約620 nm的寬吸收範圍。電子和空穴的有效質量分別是自由電子質量的4.27倍和2.40倍。其熱電優值ZT在600 K時約為0.37，與SrTO₃和BaBi₂O₆等知名n型熱電材料相當。光緻發光發射峰位於460、468、490和572 nm。理論計算的電子帶邊緣位置和反應勢能分析支持了其對亞甲基藍和羅丹明B染料的光催化降解實驗觀察。這些結果驗證了三斜晶系Bi₂CrO₆在光電子、熱電和光催化應用中的潛力。

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

本研究通過光沉積法將Cu單原子和原子級Cu摻雜的Au納米顆粒同時錨定在具有介孔通道的光活性金屬-有機框架（MOF）上，實現了在受限環境中不同活性位點的緊密集成。借助等離子體金屬納米顆粒的電子富集效應以及不同活性位點間的協同作用，該MOF複合材料能夠高效光催化還原CO₂為C₂H₆，產率達到69.9 μmol g⁻¹ h⁻¹，選擇性高達71.1%。控製樣品的光催化實驗揭示了不同活性位點在各步驟中的關鍵作用，原位表征和理論計算進一步證實了這一點。該研究彰顯了MOF作為整合多種活性位點以實現協同催化的理想平台的潛力。

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

本研究通過系統改變組成，製備出透明穩定的 Ti₁₋ₓSnₓO₂（TSO）水基納米膠體。實驗發現，TSO 納米粒子的粒徑在 3.8 至 6.5 納米之間，因量子尺寸效應使導帶和價帶位置與 TiO₂相似。TSO 納米粒子形成固溶體單一相，核心為金紅石微晶，表面覆蓋非晶層。Sn⁴⁺的加入提供了更大的晶格，使 Ti⁴⁺能夠容納其中，展現出類似 TiO₂（金紅石）的帶結構。光催化實驗顯示，TSO 納米粒子的活性隨 Sn⁴⁺含量變化呈火山型增強，其中 x = 0.41 時活性最高，達到 8.5 mmol/h，分別是純 TiO₂和 SnO₂的 2.3 和 44.2 倍。高效的空穴轉移是 TSO 光催化行為的關鍵。Sn⁴⁺的加入既提供了維持導帶位置的金紅石晶格，又減少了電子陷阱數量，從而提升了光催化製氫效率。

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

本文研究了鋅鋁酸鹽（ZnAl₂O₄/ZAL）與碳納米管（CNTs）形成的納米複合材料 ZANC。通過綠色方法合成了 ZAL 並與 CNTs 集成。利用多種儀器對其表征，發現 ZANC 具有 1777.16 Fg⁻¹ 的高比電容（2 Ag⁻¹ 電流密度下），因其高比表面積和導電性，展現出優異的電荷轉移能力、電容性能和離子 - 電極相互作用，其超級電容器還有 319.89 W·h·kg⁻¹ 的高能量密度及 2160 W/kg 的功率密度，是理想的超級電容器等能源存儲電極材料。同時，ZANC 在光催化領域也有良好表現，對 EY 的降解率達 78.35%（180 分鍾內）。研究表明，將尖晶石氧化物材料與 CNTs 結合，可有效增強電化學和光催化性能。

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