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An arch-shape wood evaporator decorated by metal-organic framework for solar interface evaporation

Nano Research 2024年第7期17卷 6661-6672页

作者： Tiantian Wu Liming Zhao Yaning Xu Ziwei Cui Lixing Kang Yahui Cai zupeng chen Dan Tian Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources College of Materials Science and EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China Key Laboratory of Multifunctional Nanomaterials and Smart Systems Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-BionicsChinese Academy of SciencesSuzhou 215123China College of Materials Science and Engineering Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037China

To achieve sustainable desalination and water purification,solar interface evaporation technology is an effective means due to its high energy *** photothermal conversion materials and surface design are crucial for the interfacial solar evaporation *** to design water transport routes and thermal insulating layers simultaneously is one of the major challenges to solar interface evaporation technology ***,this work reports an arch-shaped wood evaporator(pine@carbon black(CB)-metal-organic framework-801(MOF-801)-36%)for efficient,fast and continuous interfacial solar evaporation,which is composed of an arch-shaped wood substrate,MOF-801,and CB as a light absorption *** archshaped structure has a double-sided evaporation effect,which has a synergistic effect on augmenting solar evaporation *** addition,the in-situ growth of MOF-801 in pretreated wood microchannels renders the wood evaporator a significant function of reducing the equivalent enthalpy of evaporation due to the reduction of the hydrogen bonding density of water molecules as they pass through the wood *** best evaporation rate of the arch-shaped wood evaporator can reach 2.535 kg·m^(−2)·h^(−1),and the efficiency reaches 93.7%under the irradiation of 1 sun ***,it could be used for desalination and wastewater treatment to collect fresh water that meets drinking requirements set by the World Health Organization(WHO).This integrated evaporator provides an efficient way for commercial portable photothermal conversion and new ideas for advanced solar-driven water treatment technology.

关键词： arch-shaped solar evaporation wood metal-organic frameworks(MOFs) double-sided evaporation

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“教师走近学生”的教育意蕴寻绎——教育现象学的视角

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中国教育学刊 2024年第3期 50-57页

作者：陈祖鹏杭州师范大学中国教育现代化研究院浙江杭州311121

“教师走近学生”是教师熟知但非真知的教育现象,其丰富的教育意蕴和育人价值未能全面彰显。运用教育现象学方法,对中小学师生“教师走近学生”的生活体验进行分析发现,教师眼中的“教师走近学生”具有照看、关心、“看见”、承认、激... 详细信息

“教师走近学生”是教师熟知但非真知的教育现象,其丰富的教育意蕴和育人价值未能全面彰显。运用教育现象学方法,对中小学师生“教师走近学生”的生活体验进行分析发现,教师眼中的“教师走近学生”具有照看、关心、“看见”、承认、激活、引导、对话、亲密、劝诫、警醒的教育意义,而学生眼中的“教师走近学生”则意味着紧张、尴尬、恐惧、抗拒、肯定、悦纳、陪伴、安全、伤害、痛苦的教育意义。“教师走近学生”蕴含的教育意蕴反映了教育鲜明的生命性、身体性、空间性和情感性。为此,学校教育应树立身体主体的教育观,解放师生的身体;激活学生的生命体验,焕发学生的生命活力;唤醒教师的空间意识,培育教师的空间素养。

关键词： “教师走近学生” 教育现象学身体生命空间情感

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“五育融合”视野下的中小学集体劳动:价值、困境与路径

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教育与教学研究 2024年第7期38卷 18-31页

作者：陈祖鹏杭州师范大学经亨颐教育学院杭州师范大学中国教育现代化研究院浙江杭州311121

劳动教育具有树德、增智、强体、育美的综合育人价值,是中小学实施“五育融合”的重要着力点。作为中小学劳动教育的主要形式,集体劳动是落实“五育融合”的重要途径:能够促进整个学生集体的智力发展,推动学生集体的个性成长,培育学生... 详细信息

劳动教育具有树德、增智、强体、育美的综合育人价值,是中小学实施“五育融合”的重要着力点。作为中小学劳动教育的主要形式,集体劳动是落实“五育融合”的重要途径:能够促进整个学生集体的智力发展,推动学生集体的个性成长,培育学生集体的公民精神,提升学生集体的道德水平,发展学生集体的情感素养。然而,当前中小学校的集体劳动呈现空心化、形式化、私人化和去交往化的现实困境,集体劳动落实“五育融合”、促进学生身心素质全面发展的功能被遮蔽。为此,中小学集体劳动活动应以“五育融合”作为指导理念,在集体劳动的目标、方法和评价方面融入集体精神,走出娱乐化、体力化的思维误区,彰显劳动教育全面的育人价值;开发饱含探究性和创造性的集体劳动任务,展现学生在集体劳动中的智慧,构建具有丰富精神生活的劳动集体,实现劳动教育“以劳树德”“以劳增智”的育人功能;构建兼顾集体利益和个人责任的集体劳动机制,将个人利益与集体利益结合起来,让学生在参与集体劳动中发展道德素质、增进知识智慧、涵育情感价值观;充分发挥集体舆论和集体评价在集体劳动中的育人价值,改变个别学生不良的劳动素质,培育学生的自尊心和自豪感,培养每个学生关心他人、关心集体利益的道德品质和情感品质,有效提升学生多方面的身心素质。

关键词：劳动教育集体劳动 “五育融合” 苏霍姆林斯基集体精神集体评价

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通过调节碳自由基的反应活性调控偶联反应产物和羰基化合物的选择性合成

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 135-143页

作者：陈朝辉邓军郑燕梅张文君董琳陈祖鹏南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

在温和条件下,生物质(例如,生物质衍生醇、葡萄糖、木糖和木质素)通过光催化转化为高附加值化学品受到了广泛关注.目前,光催化氧化生物质衍生醇的主要产物是羰基化合物,即醛类化合物.相比之下,生物质衍生醇的C–C偶联产物(如氢化苯偶姻... 详细信息

在温和条件下,生物质(例如,生物质衍生醇、葡萄糖、木糖和木质素)通过光催化转化为高附加值化学品受到了广泛关注.目前,光催化氧化生物质衍生醇的主要产物是羰基化合物,即醛类化合物.相比之下,生物质衍生醇的C–C偶联产物(如氢化苯偶姻和乙二醇)是制药和合成化学领域重要的中间体和原料,具有较大的应用价值.然而,由于对反应机理的理解不足,生物质衍生醇的选择性光催化氧化生成对应的C–C偶联产物和羰基化合物仍然具有挑战性.本文合成了不同金属助催化剂(Au,Pt,Pd和Ru)负载的Cd0.6Zn0.4S复合光催化剂(M-CZS)用于光催化生物质衍生醇的选择性氧化.高分辨透射电镜和X射线光电子能谱结果证明了M-CZS复合光催化剂的成功合成.紫外-可见漫反射光谱结果表明,金属Au和Ru引入后,催化剂可见光的吸收能力增强.采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了催化剂的载流子分离和重组行为,结果表明,金属Au和Ru的引入促进了光生载流子的分离.所制Au-CZS催化剂生成C–C偶联产物(氢化苯偶姻)的速率为40 mmol gcat.^(‒1)h^(‒1),选择性大于98%.Ru-CZS催化剂生成羰基化合物(苯甲醛)的速率为21 mmol gcat.^(‒1)h^(‒1),选择性高达99%.催化剂稳定性测试结果表明,Au-CZS和Ru-CZS催化剂具有良好的光催化稳定性.此外,所制Au-CZS和Ru-CZS催化剂对各种生物质衍生醇具有良好的光催化活性和较高的选择性.电子顺磁共振谱与中间体捕获实验结果表明,反应过程中主要的反应中间体是苯甲醇C_(α)–H键断裂产生的碳自由基中间体.通过密度泛函理论计算研究了Au-CZS和Ru-CZS光催化生物质衍生醇选择性氧化合成偶联产物和羰基化合物过程中,每一步所需的热力学自由能,结果表明,碳自由基中间体在Au和Ru的弱和强吸附,分别导致了C–C偶联产物和羰基化合物的选择性合成.综上,本文报道了一种在Cd0.6Zn0.4S固溶体中引入不同金属助催化剂的策略,通过调节相应碳自由基中间体的反应活性,实现生物质衍生醇的选择性氧化,为生物质衍生醇的高选择性转化提供了新见解.

关键词：生物质增值光催化碳自由基反应性选择性控制吸附能

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5-羟甲基糠醛电氧化合成2,5-呋喃二甲酸的研究进展

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林产化学与工业 2024年第5期44卷 147-158页

作者：范子毅温慧明张文君陈祖鹏南京林业大学化学工程学院江苏南京210037

5-羟甲基糠醛(HMF)作为顶级生物质衍生平台分子,可用于生产各种高附加值的化学品。其中,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为HMF的氧化产物,被认为是石油基单体对苯二甲酸的有效替代品,在合成可再生聚乙烯呋喃二甲酸酯材料方面发挥了重要作用。近... 详细信息

5-羟甲基糠醛(HMF)作为顶级生物质衍生平台分子,可用于生产各种高附加值的化学品。其中,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为HMF的氧化产物,被认为是石油基单体对苯二甲酸的有效替代品,在合成可再生聚乙烯呋喃二甲酸酯材料方面发挥了重要作用。近年来,电催化HMF氧化(HMFOR)合成FDCA取得了显著进展。本文在简单介绍电催化HMFOR合成FDCA反应途径的基础上,详细综述了用于电催化HMFOR合成FDCA的各类高效催化剂,包括贵金属催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂,其中非贵金属催化剂主要有镍基、钴基、铜基、锰基、钒基催化剂。此外,还介绍了电催化HMFOR耦合电解水析氢反应(HER)、二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)、氮还原反应(N_(2)RR)等阴极还原反应。最后对未来的研究方向和发展前景作了展望,以期为后续电催化HMFOR的基础研究和技术升级提供借鉴。

关键词：电氧化生物质电催化剂 5-羟甲基糠醛 2,5-呋喃二甲酸

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Amino acid promoted hydrogen battery system using Mn-pincer complex for reversible CO_(2) hydrogenation to formic acid

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Frontiers in Energy 2022年第5期16卷 697-699页

作者： zupeng chen Henrik JUNGE Matthias BELLER Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources College of Chemical EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037China Leibniz-Institute for Catalysis University of RostockRostock 18059Germany Leibniz-Institute for Catalysis Rostock 18059Germany

The worldwide energy system developed in the past century is highly dependent on non-renewable fossil ***,the concentration of carbon dioxide(CO_(2))in the atmosphere has continuously increased from 280 ppm(parts per million)to>420 ppm since the industrial revolution[1–5].This excessive emission of CO_(2) causes global warming and ocean *** this context,the Paris Agreement on Climate Change adopted in 2015 recognized the necessity of holding the increase of global average temperature below 2℃,preferably 1.5℃,above pre-industrial levels,and reaching a CO_(2)-neutral process by 2050.

关键词： system hydrogenation reversible

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Carbon Nitride with Single-Atom Nickel as Co-Catalyst for Visible-Light Promoted C—O Coupling

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Chinese Journal of Chemistry 2023年第23期41卷 3281-3289页

作者： En Zhao Lijie chen Qi Zhu Zhaohui chen Yanping Wei Wenjun Zhang Lin Dong Weiwei Fang zupeng chen Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources International Innovation Center for Forest Chemicals and MaterialsCollege of Chemical EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjingJiangsu210037 China College of Science Gansu Agricultural UniversityLanzhouGansu730070 China

Solar-driven cross-coupling reactions by dual nickel/photocatalysis under mild conditions have received considerable ***,the existing photo/nickel dual catalytic cross-coupling reactions require the addition of expensive photosensitizers and organic ligands,and the catalytic activity is ***,we report a nickel single-atom heterogeneous catalyst supported on mesoporous carbon nitride for photocatalytic C—O coupling reaction between 4-bromobenzonitrile and ethanol,affording 4-ethoxybenzonitrile in excellent yield compared to a semi-heterogeneous catalytic *** catalytic system exhibits a broad substrate scope including ketones,aldehydes,esters,and *** work presents a simple and cost-effective strategy for anchoring metal single atoms onto carbon nitride,providing a new platform for enabling high-performance photocatalytic production of aryl ether compounds.

关键词： Photocatalysis C—O cross-coupling Single-atom catalysts Nickel catalysis Sustainable chemistry

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Iron-doping Accelerating NADH Oxidation over Carbon Nitride

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Chemical Research in Chinese Universities 2020年第6期36卷 1076-1082页

作者： ZHANG Yuanyuan HUANG Xiaohua LI Jiashu LIN Gang LIU Wengang chen zupeng LIU Jian College of Materials Science and Engineering Qingdao University of Science and TechnologyQingdao 266042P.R.China College of Chemical Engineering Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037P.R.China

As a state-of-the-art conjugated polymer photocatalyst,graphitic carbon nitride(abbreviated as g-C3Na)has shown sreat potential in photocatalvtic cofactor(reduced form of nicotinamide adenine ***)***,Fe-doped g-CaNa was engineered for photocatalvtic NADH *** n-r interaction between the NADH molecule and the conjugated heptazine buildine block facilitates the adsorption of NADH onto the framework as revealed by density functional theory(DFT)calculations,Furthermore,iron doping promoted the oxidation kinetics of NADH under blue LED *** conversion ratio of NADH to its oxidized form could be up to 85.7%in 20 min,comparing with 59.4%for metal-free *** assay employing formate dehydrogenase(FDH)further verified the selectivity of the products,with 67.5%+2.6%of enzymatically active 1,4-NADH being regenerated following the oxidation *** experiments suggest the dominant role of photo-induced electrons in theoxidation of *** work could shed light on developing a novel cofactor regeneration route through the syner-gistic effect between the metal doping and noncovalent interaction based on the coniugated polymer.

关键词： Cofactor regeneration NADH oxidation Photocatalysis Carbon nitride π-πinteraction

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Selective hydrogenation of 1,3-butadiene on iridium nanostructures:Structure sensitivity, host effect, and deactivation mechanism

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Journal of Energy Chemistry 2022年第6期31卷 541-554,I0015页

作者： Mengru Wang Yuxue Yue Yi Wang Xiaoling Mou Renqin Chang zupeng chen Ronghe Lin Jia Zhao Yunjie Ding Hangzhou Institute of Advanced Studies Zhejiang Normal UniversityHangzhou 311231ZhejiangChina Institute of Industrial Catalysis Zhejiang University of TechnologyHangzhou 310014ZhejiangChina International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials College of Chemical EngineeringNanjing Forestry UniversityNanjing 210037JiangsuChina Dalian National Laboratory for Clean Energy Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina The State Key Laboratory of Catalysis Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of Sciences 457Dalian 116023LiaoningChina

A systematic study on the structure sensitivity,host effect,and the deactivation mechanism of Ircatalyzed selective hydrogenation of 1,3-butadiene,a key process in the purification of alkadiene for the upgrading of C4 cut,is presented by coupling steady-state catalytic testing,in-depth characterization,kinetic evaluation,and density functional theory *** reveal that:(i) 1,3-Butadiene hydrogenation on iridium is structure-sensitive with the optimal particle size of about 2 nm,and the H_(2) dissociation energy is a reliable activity descriptor;(ii) The nature of the NC hosts exerts a critical impact on the catalytic performance,and balanced nitrogen content and speciation seem key for the optimized performance;and (iii) Different deactivation mechanisms occur:fouling by coke deposition on the catalysts with a high N:C ratio (>1),and site blockage due to the competitive adsorption between 1-butene/cis-2-butene and 1,*** molecular insights provide valuable guidelines for the catalyst design in selective hydrogenations.

关键词： 1 3-Butadiene Deactivation Hydrogenation Iridium Nitrogen-doped carbon Structure sensitivity

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木质素源多巴胺的合成新工艺

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科学通报 2023年第31期68卷 4079-4081页

作者：董琳陈祖鹏南京林业大学化学工程学院林产化学与材料国际创新高地江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

多巴胺是一类用于调节肾功能、血压和神经行为的商用药物,广泛用于治疗精神分裂症、阿尔兹海默病、抑郁症等多种疾病^([1]).同时也被应用于聚多巴胺基材料领域,特别是氮掺杂碳基电极材料,被认为是高性能电极材料的未来^([2]).根据相关报... 详细信息

多巴胺是一类用于调节肾功能、血压和神经行为的商用药物,广泛用于治疗精神分裂症、阿尔兹海默病、抑郁症等多种疾病^([1]).同时也被应用于聚多巴胺基材料领域,特别是氮掺杂碳基电极材料,被认为是高性能电极材料的未来^([2]).根据相关报告,2022年全球多巴胺的市场份额超过3.2亿美元,预计未来10年多巴胺的需求将以每年8.2%的速度增长,多巴胺的合成引起了全世界的关注.传统的多巴胺合成路线包括化学合成和生物合成两大类.化学合成路线以香兰素为底物。

关键词：精神分裂症阿尔兹海默病抑郁症多巴胺神经行为化学合成肾功能香兰素

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