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学术论文—春启新章,智领未来!山东师范大学四月学术大观

作者:科技处 时间:2025/06/09 浏览量:


董育斌教授和陈功军教授在新型共价有机框架(COFs)设计合成及其光催化反应中取得重要研究进展
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Hui-Chao Ma,Meng-Yao Gu, Ming-Zhe Li, Chang-You Gu, Dong-Fang Zhu,

Gong-Jun Chen,and Yu-Bin Dong, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e20250650952697

4月9日,山东师范大学化学化工与材料科学学院董育斌教授、陈功军教授和马慧超副教授团队在国际著名学术期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为“Photothermal Catalytic Synthesis of Sulfonic Acid Functionalized Covalent Organic Framework Achieved by COF-to-COF Transformation for Photocatalysis”的研究论文,创新性地在可见光下光热催化合成C-C键连接的COF,它可以作为一种可重复使用的光催化剂,高度促进苯胺的氧化。此外,我们还开发了一种新的合成后修饰策略,通过晶体到晶体的转变,通过光诱导热驱动的氢胺化来构建COFs。含磺酸基的COF在温和的反应条件下对烷基芳烃的好氧氧化表现出优异的催化性能。

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共价有机框架(COF)是一种新型的结晶多孔有机材料,由共价键连接的有机构建单元组装而成。由于其永久的孔隙率、高度有序的结构和可控的孔径,已得到广泛研究。然而,迄今为止报道的大多数COF仍然是在传统的溶剂热条件下制备的,这需要相对恶劣的条件,包括高温和高压。与传统的热催化相比,通过光热催化设计和合成COF仍然很少被探索。众所周知,能够将光能转化为热能的光热转换材料(PTCM)在光热转换过程中表现出多种潜在应用。本论文提出了一种由自催化炔烃-炔烃交叉偶联反应合成的新型二炔连接的COF(COF-CuTEP),利用5,10,15,20-四(4-乙炔基苯基)卟啉-Cu(II)(CuTEPP)作为光热条件下的单一结构单元。获得的COF-CuTEP可以作为一种可重复使用的光催化剂,在温和条件下高度促进可见光驱动苄胺氧化反应。含磺酸(SA)的吡咯杂环连接的COF(COF-CuTEP-SA)可以通过光诱导二炔连接的COF-CuTEP与对氨基苯磺酸的氢胺化反应,通过晶体到晶体的转变制备而成,可以很好地保持结晶度,并显示出优异的光催化烷基芳烃氧化反应的性能。该研究通过光热条件对COF进行后合成改性的概念以绿色和可持续的方式拓宽了COF合成的范围。

青年教师马慧超副教授为论文第一作者,马慧超副教授、陈功军教授和董育斌教授为论文共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金、泰山学者攀登计划项目和山东省自然科学基金等资助。

董育斌教授和耿琰教授在新型共价有机框架(COFs)设计合成及其光催化全合成H2O2中取得重要研究进展
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Ke-Hui Xie†, Guang-Bo Wang†*, Fang Huang, Fei Zhao, Jing-Lan Kan, Zi-Zheng Chen, Lei Cai, Shu-Lin Han, Yan Geng*, and Yu-Bin Dong*, Nature Communications, 16, 3493 (2025)2FAB1

4月12日,山东师范大学化学化工与材料科学学院董育斌教授和耿琰教授团队在国际著名学术期刊Nature Communications发表题为“Multicomponent one-pot construction of benzo[f]quinoline-linked covalent organic frameworks for H2O2 photosynthesis”的研究论文,创新性地通过多组分一锅法反应设计合成了系列全共轭COFs光催化体系,解决了传统亚胺键连接COFs材料稳定性差的科学难题,并实现了高效光催化全合成双氧水。

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过氧化氢(H2O2)是工业与日常生活中广泛应用的重要化学品,但传统生产大多依赖高能耗、高污染的蒽醌工艺。在国家“双碳”战略背景下,光催化技术利用太阳能将水和氧气直接转化为H₂O₂,具有绿色可持续优势,近年来受到了越多越多的关注和发展。共价有机框架(COFs),作为一类新兴的晶态多孔材料,因其结构多样性和可调性以及优良的半导体特性等在光催化合成H2O2领域逐渐展现出诱人的应用前景;然而,目前报道的COFs材料在结构稳定性及催化效率等方面仍存在诸多问题,尤其是如何可控构筑稳定且具有良好光电性能的新型连接键COFs材料极具挑战。本研究首次以醛类、芳胺和三乙胺为原料,通过多组分一锅法[4+2]环缩合反应高效构建了系列苯并[f]喹啉连接COFs材料;与传统亚胺键连接COFs材料相比,苯并[f]喹啉键COFs材料具有更好的化学稳定性及光电子传导能力。更为重要的是,在可见光照射下,得到的B[f]QCOF-1在无牺牲剂的纯水中H₂O₂产率高达9025 μmol g⁻¹ h⁻¹,超过了几乎所有先前已报道的COFs基光催化剂;此外,该材料在湖水、海水等多种实际水体中仍保持优异催化性能,且经过10次循环后活性无明显下降,展现了优异的稳定性。结合原位光谱、同位素示踪实验、电化学及DFT理论计算等揭示了其光催化H₂O₂合成过程同时涉及氧气还原反应(ORR)和水氧化反应(WOR)的双路径特性。该研究不仅极大拓展了稳定COFs连接方式的多样性,也为高效人工光催化体系的创制提供了重要模型参考。

团队博士研究生谢可慧和青年教师王广博副教授为论文共同第一作者,王广博副教授、耿琰教授和董育斌教授为论文共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金、泰山学者攀登计划项目、山东省自然科学基金和山东省高等学校青创科技计划创新团队项目等资助。

刘希玉教授团队在可再生能源和金融科技对房地产市场的动态影响机制领域中取得新进展
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Waheed Ullah Shah, Ijaz Younis, Ibtissem Missaoui*, and Xiyu Liu*, Environmental transitions effect of renewable energy and fintech markets on Europe's real estate stock market, Renewable Energy, 243, 17 (2025)

近日,刘希玉教授团队在国际知名期刊《Renewable Energy》(IF=9.0)上发表题为“Environmental transitions effect of renewable energy and fintech markets on Europe's real estate stock market”的研究论文,揭示了不同危机情境下"绿色-数字-地产"三元体系的动态传导机制,为金融监管机构制定兼顾绿色转型与数字经济发展的房地产政策提供了重要依据。

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针对新冠疫情与俄乌冲突双重危机下可再生能源、金融科技与欧洲房地产市场的复杂关联机制,团队展开创新研究。通过运用时变参数向量自回归连通性方法(TVPVAR connectedness),团队系统分析了2019年1月至2024年1月期间三大市场的互动关系。研究发现:在疫情期间,所有可再生能源与欧洲房地产市场均为关键净波动溢出接收方,而金融科技与其他房地产市场则扮演净溢出传导者角色;至俄乌冲突时期,金融科技、可再生能源与欧洲房地产市场转变为主要净风险接收方,NEX等商业地产则成为净溢出传导者。值得注意的是,相比疫情时期,俄乌冲突导致市场回报率进一步下降。该研究揭示了不同危机情境下"绿色-数字-地产"三元体系的动态传导机制,为金融监管机构制定兼顾绿色转型与数字经济发展的房地产政策提供了重要依据,同时对相关产业主体的风险管理具有实践指导价值。

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山东师范大学博士研究生留学生Waheed Ullah Shah为该论文的第一作者,刘希玉教授为通讯作者。

孙宁奎团队在自由边界问题解的渐近行为中取得重要研究进展

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(Yanglei Li and Ningkui Sun*;A free boundary problem with advection and seasonal succession, Journal of Differential Equations, 423, 512-549 (2025))

  2025年4月5日,山东师范大学孙宁奎团队在国际知名期刊Journal of Differential Equations发表了题为“ A free boundary problem with advection and seasonal succession”的研究论文。该论文的第一作者是孙宁奎老师指导的研究生李阳蕾。该研究主要考虑了对流效应和季节性变化因素对自由边界问题解的渐近行为的影响,发现了对流系数的两个临界值对解的渐近行为产生重要影响:当对流系数比较小时,解会有传播-消逝的二分性结论;当对流系数处于两个临界值之间时,解会有移动传播-临界-消逝的三分性结论;当对流系数较大时,解只会发生消逝现象。当传播和移动传播发生时,利用时间周期半波解细致刻画了解的渐近性态。本研究系统地揭示了对流效应和季节性变化耦合对自由边界问题解的定性影响。

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近年来,孙宁奎老师致力于反应扩散方程的定性理论,得到一系列较高水平的研究成果,部分成果发表在Mathematische Annalen、 Calculus of Variations and Partial Differential Equations、Journal of Differential Equations等国际著名学术期刊。主持国家自然科学基金、山东省优秀青年基金、山东省青创团队项目等。

刘希玉教授团队在膜计算应用领域取得新进展
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Xiaoling Zhang, Xiyu Liu, Zheng Han, and Yuzhen Zhao, Neural membrane computing models with migrating rules for density peak clustering, Information Processing & Management 62(3): 104031 (2025)

近日,刘希玉教授团队在国际知名期刊《Information Processing & Management》(IF=7.4)上发表题为“Neural membrane computing models with migrating rules for density peak clustering”的研究论文,创新性地将神经膜计算模型应用到密度峰值聚类算法中,为神经膜计算模型的应用领域提供了新的视角。3547E

针对传统膜计算模型中神经元分布固定、限制实际应用的问题,以及大多改进密度峰值聚类方法在数据密度计算和距离度量上的局限性,团队成功构建了一种带有迁移规则的动态神经膜计算模型,并在此基础上提出了创新的密度峰值聚类算法(MCDPC),为复杂数据聚类分析提供了新思路和解决方案。团队创新性地提出带有迁移规则的动态神经膜计算模型,使神经元能够根据数据特征动态调整分布,显著提升了模型的灵活性和适应性。针对现有DPC方法依赖k近邻、欧氏距离忽略数据内在特性的缺陷,MCDPC算法采用无参数自然近邻搜索,自适应确定近邻数量,避免人为设定参数的影响;通过超图结构和激活规则构建基于数据内在属性的概率距离,更好地反映复杂数据结构;利用迁移规则促使相似对象聚集,实现数据集的自动增强。该工作不仅解决了传统膜计算模型的应用局限性问题,更通过概率距离和动态迁移机制,为处理复杂数据分布提供了新思路,为智能计算提供了新视角。

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山东师范大学博士研究生张晓玲为该论文的第一作者,刘希玉教授和赵玉祯副教授为共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、泰山学者项目等资助。

陈敏老师在Plant,Cell & Environment中取得重要研究进展
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Zhu Z, Liu X, Meng F, Jiang A, Zhou Y, Yuan F, Chen M. LbHKT1;1 Negatively Regulates Salt Tolerance of Limonium bicolor by Decreasing Salt Secretion Rate of Salt Glands. Plant, Cell & Environment. 2025 May;48(5):3544-3558.

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近日,山东师范大学陈敏教授团队在Plant, Cell & Environment上发表文章“LbHKT1;1 Negatively Regulates Salt Tolerance of Limonium bicolor by Decreasing Salt Secretion Rate of Salt Glands”, 首次证实了HKT蛋白参与盐腺泌盐过程,揭示了LbHKT1;1负调控二色补血草盐腺泌盐过程,进而影响植株的耐盐性。本研究首次证实了HKT蛋白在二色补血草盐腺泌盐过程中的参与作用(图7)。LbHKT1;1对盐腺泌盐和植株耐盐性起到负调控作用,而LbbZIP52则通过调控LbHKT1;1的表达参与到这一复杂过程中。这些研究成果为我们深入理解二色补血草的耐盐机制提供了至关重要的线索,同时也为植物耐盐性的遗传改良指明了潜在靶点。展望未来,研究可围绕其他转录因子对LbHKT1;1表达的调控,以及在不同盐胁迫条件下的动态变化进一步展开,从而更全面地揭示二色补血草的耐盐机制,为盐碱地农业的发展助力。

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张鸿雁教授在Food Control发表学术论文
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Ying Wang, Kaifei Wang, Minglu Wang, Ruiping Shan, Xiangyang Li and Hongyan Zhang*, Novel ratiometric fluorescence sensor for organophosphorus pesticides via carbon dots supported zirconium-based metal organic frameworks, Food Control 171, 111095 (2025)

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2025年5月,山东师范大学张鸿雁团队在国际知名期刊Food Control在线发表了题为“Novel ratiometric fluorescence sensor for organophosphorus pesticides via carbon dots supported zirconium-based metal organic frameworks”的研究论文。本团队通过将碳点与锆基金属有机框架结合,制备出一种荧光纳米材料(PCN-224@CDs),并将其作为比例荧光探针,用于有机磷农药的检测。本研究所制备的比例荧光传感器具有超高识别灵敏度,且无需苛刻存储条件两个关键优势,对有机磷农药的筛查具有广阔的应用前景,满足了日益增长的灵敏检测需求,并为食品危害物的检测提供新的方向。

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