报告题目：Single Ni siteson 3D cage-like ligand for CO2 photocatalytic reduction

报告人：兰阳（伦敦大学学院化工系副教授）

报告时间：2026年11月2日（星期一）上午10:00—11:30

报告地点：化学与化工学院逸夫工程馆105会议室

主办单位：化学与化工学院

报告人简介：

兰阳博士现任英国伦敦大学学院（UniversityCollege London, UCL）化工系副教授。2015年于英国剑桥大学获得化学博士学位，随后在剑桥大学卡文迪许实验室及美国宾夕法尼亚大学化工系从事博士后研究。2019年6月加入UCL化工系，创建并领导独立研究团队。主要开展高性能功能膜、碳捕集利用与碳资源催化转化研究。在气体分离膜领域，重点发展高选择性、高渗透性、抗塑化及可规模化制备的膜材料与中空纤维膜组件，面向CO₂/CH₄、CO₂/N₂及CO₂/H₂分离，服务天然气脱碳、生物天然气提纯、燃烧后碳捕集和氢气纯化等应用。在碳资源转化领域，发展光热催化等新型技术，推动CO₂与甲烷向合成气、低碳燃料及高值化学品转化。近年来，其课题组在NatureSustainability、NatureCommunications、AngewandteChemie International Edition、Advanced Materials、AdvancedFunctional Materials、等国际顶尖期刊发表80余篇研究论文。 

报告摘要：

太阳能驱动的高效CO₂选择性还原虽具挑战，但在碳和绿色燃料生产方面展现了巨大潜力。本报告中，项目创新性地引入三维葫芦脲（CB[n]）笼装分子作为配体，与镍（Ni）离子形成有机金属配合物均相分子催化剂（CB[7]-Ni），用于CO2的光催化还原。CB[7]-Ni在可见光照下实现了72.1 µmol·h⁻¹的CO生成速率，选择性高达97.9%，优于大部分报道的均相或异相光催化体系。为验证产物中碳源，本研究还通过串联反应设计了一种新的同位素示踪法，有效地避免13CO2碎片峰在无合适分离系统的质谱检测中的干扰。在反应过程中，CB[7]-Ni的笼装结构有利于CO2分子的选择性捕获，并且CO2分子可以被位于CB[7]窗口配位的Ni催化中心高选择性转化，为后续高活性分子助催化剂的设计提供了一种巧妙的新方案。