ICM—以应用为导向的高水平创新研究

───────────────────────────── Volume 2 Issue 1 ─────────────────────────────

Industrial Chemistry & Materials（ICM）Volume 2，Issue 1文章正式出版啦！本期共收录文章10篇，包括5篇Research paper、1篇Communication和4篇Review，主要涉及过氧化氢直接合成、生物质转化、纳米材料、催化、燃料电池、分子筛等领域。ICM所有文章均可免费获取、欢迎广大读者阅读、下载和分享！

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• 本期封面 ──────────────────────────────────────────────────────────

Front cover

本期封面文章来自北京化工大学程道建教授团队的综述文章：Progress and Perspectives of Pd-based catalysts for direct synthesis of hydrogen peroxide。本图以高山流水的自然环境为背景，展现了大自然的资源利用与绿色化工的结合，引出H₂和O₂直接合成H₂O₂的绿色合成工艺(DSHP)。该综述系统地阐述了影响Pd基催化剂在DSHP反应中固有活性的影响。并从催化剂载体、金属物种、反应溶剂三个方面论述如何实现高效性能催化剂的开发与设计。同时，对催化剂设计和原位生成H₂O₂的应用进行了全面探讨，拓宽了H₂O₂与有机物的原位氧化反应体系，为未来化学品的绿色合成提供了新思路。

See Dong Cao and Daojian Cheng et al., Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 7-29.

Back cover

本期封底文章来自华南理工大学梁振兴教授团队的研究论文：Ozonolysis-oxidation-driven top-down strategy for the target preparation of ultrathin 2D metal-organic framework monolayers。二维金属有机框架 (2D MOF) 具有结构模块化且性质可调控等特点，在分离、催化、储能等领域具有应用前景。本文提出了一种臭氧氧化剥离三维层-柱状MOF新方法，“自上而下”制备2D MOF单层纳米片。臭氧分子的靶向作用选择性打断三维层-柱状MOF中柱配体共价键，实现剥离过程可控进行。研究人员将该方法用于剥离具有类似结构层-柱状MOF，成功制备了三种2D MOFs (Co/Zn/Cu) 纳米片材料。本研究提供了一种2D MOF单层纳米片可控制备的通用策略，为拓展其在分离、催化等化工领域的应用提供方法学支撑。

See Zhipeng Xiang, Zhenxing Liang, Zhiyong Fu et al., Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 110-117.

• 本期内容 ──────────────────────────────────────────────────────────

  01 Review | Page 7-29  

Progress and perspectives of Pd-based catalysts for direct synthesis of hydrogen peroxide

北京化工大学程道建教授团队：氢氧直接合成过氧化氢(DSHP)——Pd基催化剂的进展与展望

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 7-29.

Highlight:

★ 系统地分析了影响DSHP催化剂性能的主要因素；

★ 从调控催化剂载体、活性组分和掺杂杂原子三方面介绍了高效Pd催化剂的开发；

★ 对DSHP与有机物氧化反应的偶联反应进行了展望。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00054K

  02 Review | Page 30-56  

Acetalization strategy in biomass valorization: a review

中国科学院大连化学物理研究所李昌志研究员团队：缩醛反应在生物质转化中的研究进展

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 30-56.

Highlight:

★ 系统归纳了生物基呋喃化合物与生物基多元醇经缩醛反应合成环状缩醛类燃料添加剂的反应路线、催化体系、构效关系和催化机理；

★ 讨论了缩醛反应作为保护策略在生物质转化中的应用。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00050H

  03 Review | Page 57-84  

Recent advances in the synthesis, characterization, and catalytic consequence of metal species confined within zeolite for hydrogen-related reactions

中国石油大学（北京）吴志杰教授团队：沸石封装金属物种及其在涉氢反应中的催化性能

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 57-84.

Highlight:

★ 归纳总结了沸石包覆金属催化剂的合成策略；

★ 讨论了沸石包覆金属物种的定性和定量判据、沸石所包覆的金属物种几何和电子结构表征技术；

★ 讨论了沸石包覆金属催化剂在催化反应中活性、选择性和稳定性等方面的特点，并总结了其在涉氢反应中的应用。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00074E

  04 Review | Page 85-99  

Practical applications of total internal reflection fluorescence microscopy for nanocatalysis

中国科学院长春应化所徐维林研究员团队：全内反射荧光显微镜（TIRFM）在纳米催化领域的应用指南

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 85-99.

Highlight:

A ‘pocket guide’ to applications of total internal reflection fluorescence in the field of chemistry.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00046J

  05 Communication | Page 100-109  

A route to selectively increase the microporous structure of zeolite and its optimization in the ethanol to butadiene reaction

中山大学张蒙副教授团队：微孔定制：选择性增加沸石分子筛微孔结构

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 100-109.

Highlight:

通过向有机胺水溶液中添加一定量的乙醇配制成醇胺缓冲溶液，开发一种温和刻蚀沸石分子筛的方法，该方法只选择性增加了微孔而不去增加中孔和大孔。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00087G

  06 Paper | Page 110-117  

Ozonolysis–oxidation-driven top-down strategy for the target preparation of ultrathin 2D metal–organic framework monolayers

华南理工梁振兴教授团队：臭氧辅助的“自上而下”策略制备二维MOF单层材料

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 110-117.

Highlight:

★ 开发了一种利用臭氧氧化来剥离三维层-柱状MOF，自上而下制备2D MOF的策略；

★ 这种方法具有普适性，可以应用于不同的三维层-柱状MOF前体制备2D MOF材料。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00045A

  07 Paper | Page 118-131  

Electrochemical recovery of Pt/C electrocatalyst: optimization of the potential range on the leaching process and application to an aged MEA

法国Grenoble Alpes University，Laetitia Dubau研究员团队：Pt/C电催化剂的高效、绿色电化学回收新策略

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 118-131.

Highlight:

★ 利用上下电位限值的选择对Pt溶解效率的影响设计了一种高效的电化学策略，用于MEA中Pt溶解；

★ 该策略在低氯离子浓度电解质中，对Pt/C催化剂实现了完全的铂浸出（99%）；

★ 将该方法应用于工业条件下的MEA，被验证可获得85%的Pt浸出效率。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00085K

  08 Paper | Page 132-140  

Electrochemical impedance spectroscopy of PEM fuel cells at low hydrogen partial pressures: efficient cell tests for mass production

慕尼黑工业大学A. S. Bandarenka教授团队：PEM燃料电池性能与氢分压的关系探究——量产质量控制新途径

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 132-140.

Highlight:

★ 提出了一种新的等效电路模型来分析低氢分压下的电化学阻抗谱；

★ 分析了燃料电池性能与氢分压的关系，该方法为PEMFC规模量产的质量诊断提供新途径。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00075C

  09 Paper | Page 141-153  

Synergistic functionalization of poly(p-terphenyl isatin) anion exchange membrane with quaternary ammonium and piperidine cations for fuel cells

长春工业大学王哲教授团队：高性能阴离子交换膜设计：季铵阳离子与哌啶阳离子协同功能化

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 141-153.

Highlight:

★ 合成了一系列不同异种多阳离子侧链接枝比例的聚（对三联苯靛红）阴离子交换膜用于氢氧燃料电池；

★ 季铵阳离子和哌啶阳离子相互配合，构建了高效的离子通道，提高了阴离子交换膜的性能；

★ 一系列PTI-N-n膜具有良好的OH^-传导率（26.52-96.83 mS cm^-1@80 ℃）、优异的拉伸强度（20.17-59.52 MPa@室温）和功率密度（180 mW cm^-2@80 ℃、无背压）。

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https://doi.org/10.1039/D3IM00077J

  10 Paper | Page 154-164  

Preparation of carbon nanotube-reinforced polyethylene nanocomposites with better anti-scaling and corrosion-resistant properties

北京科技大学贾希来教授团队：碳纳米管强化聚乙烯纳米复合材料制备——抗垢和耐腐蚀性能显著提升

Citation: Ind. Chem. Mater., 2024, 2, 154-164.

Highlight:

Carbon nanotube-reinforced polyethylene nanocomposites have been prepared and show good anti-scaling and corrosion-resistant properties.

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https://doi.org/10.1039/D3IM00031A

• ICM整期浏览 ──────────────────────────────────────────────────────

1. ICM第4期图文目录 | Volume 1 Issue 4

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▶▷ https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/im#!issueid=im001004&type=current&issnprint=2755-2608 

1.  ICM第3期图文目录 | Volume 1 Issue 3

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2.  ICM第2期图文目录 | Volume 1，Issue 2

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3.  ICM第1期图文目录 | Volume 1，Issue 1

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• 期刊简介 ──────────────────────────────────────────────────────────

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 目前已被美国化学文摘（CA）、DOAJ、Google Scholar检索，是中国科学院主管，中国科学院过程工程研究所主办，英国皇家化学会（RSC）全球出版发行的Open Access英文期刊，由中国科学院过程工程研究所张锁江院士担任主编。ICM 以化学、化工、材料为学科基础，以交叉为特色，以应用为导向，重点关注工业过程中化学问题、高端材料创制中过程科学的国际前沿和重大技术突破，目前对读者作者双向免费。欢迎广大科研工作者积极投稿、阅读和分享！

期刊网站：https://www.rsc.org/journals-books-databases/about-journals/industrial-chemistry-materials

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