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【ICM 图文目录】Volume 4 Issue 4已上线！

已有 313 次阅读 2026-8-13 09:49 |个人分类:ICM整期浏览|系统分类:论文交流

ICM—以应用为导向的高水平创新研究

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★ Volume 4 Issue 4 ★

Industrial Chemistry & Materials Volume 4，Issue 4文章正式出版啦！本期共收录5篇Research paper和2篇Review，文章作者来华南理工大学、韩国能源技术研究院、中南大学、天津大学、西班牙国家研究委员会催化与石油化学研究所、福州大学、上海大学等国内外知名机构。欢迎广大读者阅读、下载和分享！

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本期封面

Front cover

本期封面文章来自华南理工大学曹宇飞副教授团队的文章：Electrocatalytic CO₂ reduction coupled with biocatalysis for high-value products。研究团队系统总结了电催化CO₂还原与生物催化耦合构建高价值产品合成体系的最新进展，重点介绍了电催化将CO₂转化为C₁–C₃中间体，再借助酶催化或代谢工程实现碳链延伸与复杂分子精准构筑的策略及典型案例；进一步梳理了电催化剂、反应器设计以及生物催化模块的构建与优化方向，并深入探讨了中间体选择、体系兼容性、催化稳定性及规模化应用等关键挑战。封面以深邃蓝色为主色调，中央区域融合呈现电催化剂与生物催化体系：左侧闪电缠绕的晶格状电催化材料和表面绿色荧光象征表面的CO₂活化位点和电子驱动过程，体现其快速电子传递及高反应驱动力的优势，右侧蛋白质三维结构代表生物催化体系，展现生物催化的精准构筑能力；周围分布的CO₂分子及中间体展示了由简单无机碳源向高价值有机产品的逐级转化过程，典型金色长链化合物象征电-生物催化耦合成果，流动的光影与气泡元素寓意绿色能源驱动下的动态碳循环，展现了电-生物催化融合推动未来绿色化工与可持续生物制造发展的广阔前景。

See Yufei Cao et al., Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 413–433.

Back cover

本期封底文章来自中南大学孙志强教授团队的研究论文：Dual kinetic effect from confined iron nanoparticles in zeolite modulates high-temperature catalytic NO reduction and NH₃ oxidation。研究以Fe纳米簇限域于ZSM-5分子筛为模型催化剂，系统揭示了高温NH₃-SCR反应过程中NO还原与NH₃氧化之间的竞争关系，并建立了适用于高温SCR反应的双动力学区间模型。该模型明确划分了NO还原主导区间与NH₃氧化主导区间，为理解高温脱硝性能衰减机制提供了新的动力学框架。封面设计采用蓝橙双色动力学场景作为视觉主线：蓝色区域象征NO还原主导的低温脱硝阶段，橙色区域代表NH₃氧化逐渐占据主导的高温区间。两种颜色在中心区域交汇，形象展现了反应路径随温度升高发生转变的动态过程。该构思直观呈现了双动力学模型的科学内涵，强调了活性位结构与反应动力学协同调控对高温NH₃-SCR催化性能的重要作用。

See Hanzi Liu, Zhiqiang Sun et al., Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 457–471.

本期内容

01 Review | Page 413-433

Electrocatalytic CO₂ reduction coupled with biocatalysis for high-value products

华南理工大学曹宇飞副教授团队：电催化CO₂还原耦合生物催化制备高附加值产物

Highlight:

1. 综述了耦合电催化与生物催化平台的理论基础及级联架构在概念与应用层面的优势；

2. 总结了电催化CO₂还原为C₁–C₃中间体的最新进展和用于碳链延伸的生物催化策略；

3. 讨论了电催化与生物催化界面耦合过程中面临的关键挑战，并提出未来研究方向。

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https://doi.org/10.1039/d5im00356c

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 413-433.

02 Review | Page 434-456

2D catalysts for assisted water electrolysis: mechanistic insights and theoretical perspectives for industrial hydrogen generation

韩国能源技术研究院Uk Sim教授团队：从机理认知到工业展望：2D材料辅助水电解制氢的“破局”之路

Highlight:

1. 系统综述了二维材料在辅助水电解中的最新研究进展与作用机制；

2. 阐明了掺杂、缺陷及界面调控对二维催化性能提升的关键作用；

3. 揭示了不同电化学条件下底物与催化剂的反应路径及稳定区域；

4. 提出该领域未来研究方向，以推动二维电催化剂在实际中的应用。

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https://doi.org/10.1039/d5im00116a

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 434-456.

03 Paper | Page 457-471

Dual kinetic effect from confined iron nanoparticles in zeolite modulates high-temperature catalytic NO reduction and NH₃ oxidation

中南大学孙志强教授团队：基于Fe纳米颗粒分子筛调控的耦合动力学效应——催化NO还原与高温NH₃氧化

Highlight:

1. 设计合成不同载量的Fe基分子筛催化剂以实现宽温区高效NH₃-SCR；

2. 在反应温度为700 °C下所合成的0.1Fe@ZSM-5对于NO的转化率达83.0%；

3. 解决了高温条件下NH₃氧化和还原双动力学区间的数学描述问题，揭示高温选择性变化的内在机制。

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https://doi.org/10.1039/d5im00245a

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 457-471.

04 Paper | Page 472-486

A bio-based PVA/phytic acid nanocomposite film with exceptional hydrogen barrier properties via free volume control

天津大学汪怀远教授团队：从结晶度到自由体积—重新定义聚合物氢气阻隔机制

Highlight:

1. 绿色工艺与工程适配性强：提出以交联剂P作为生物交联剂，采用全水系配方与可规模化喷涂技术，可在石墨纸及钢管内壁形成均匀、致密的高质量涂层，兼具环保性与实际工程应用潜力；

2. 高压稳定与多功能一体：该膜在4 MPa高压氢环境中暴露16天后，H₂ GTR仍保持在0.966 cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)，并兼具优异的O₂/CO₂阻隔性与高力学强度（拉伸强度约78 MPa），实现阻隔性、耐久性与力学性能的协同提升；

3. 多尺度机理贯通与模拟预测：通过FTIR、XPS、PALS、WAXS/SAXS等多表征手段，系统阐明“P-PVA交联→链段运动抑制→自由体积下降→阻氢性能提升”的全链条机制；结合DFT、MD与CFD模拟，实现从分子相互作用到管道尺度氢扩散行为的跨尺度预测，为材料设计与工程应用提供系统的理论支撑与方法工具。

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https://doi.org/10.1039/d5im00279f

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 472-486.

05 Paper | Page 487-501

Single-atom magnesium promoter to boost solar-driven hydrogen photoproduction

西班牙国家研究委员会催化与石油化学研究所Anna Kubacka研究员团队：单原子镁助催化剂提升太阳能驱动光制氢性能

Highlight:

A single-atom magnesium promoter increases by 8.2 times the quantum efficiency of the Pt/TiO₂ hydrogen photoproduction. The promoter exerts a profound effect on the mechanism and kinetics of the reaction.

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https://doi.org/10.1039/d5im00219b

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 487-501.

06 Paper | Page 502-516

Efficient separation of 1,5-dimethyl-2-pyrrolidone from N-methylpyrrolidone enabled by pore confinement

福州大学邱挺 & 陈杰教授团队：埃尺度分离：埃级孔环糊精衍生碳用于有机异构体的选择性脱除

Highlight:

1. 提出了一种以具有不同埃级空腔尺寸的环糊精为碳源，通过水热或碳化等步骤制备出孔径可控的埃级孔碳材料制备方法；

2. 实现了对NMP中DMP吸附容量高达202.8 mg g⁻¹，分离因子α=2.2的选择性吸附性能；

3. 阐明了埃级孔碳材料利用吸附热力学作用放大孔道内NMP和DMP分子的吸附动力学差异实现NMP中难分离DMP杂质的高效脱除机制。

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https://doi.org/10.1039/d5im00266d

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 502-516.

07 Paper | Page 517-529

Naphthalimide-based nonionic sulfonate photoacid generators: structure–property relationship and sub-30 nm resolution lithography

上海大学张建华&辛涵申教授团队：从分子结构到光刻性能——非离子型光致产酸剂的“构-效”关系

Highlight:

1. 设计合成了一系列基于萘酰亚胺磺酸盐骨架的非离子型PAGs；

2. 通过详尽的实验与理论计算（DFT）发现，最优分子PAG 1d因其最佳的给体-π-受体（D-π-A）构型实现了电子效应协同，从而使其产酸量子产率（Φa）高达17.6%；

3. 将所制备的PAG应用于光刻胶后，其在i-line（365 nm）、深紫外（254 nm）及电子束光刻（EBL）中均展现出优异的图案化能力，特别是基于PAG 1d的光刻胶（PR-1d）在电子束光刻中实现了28 nm的高分辨率，证明了其在亚30纳米节点光刻中的巨大应用潜力。

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https://doi.org/10.1039/d5im00286a

Citation: Ind. Chem. Mater., 2026, 4, 517-529.

ICM整期浏览

1. ICM 图文目录 | Volume 4 Issue 3

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期刊简介

Industrial Chemistry & Materials (ICM) 目前已被ESCI、EI、Scopus、CSCD、美国化学文摘（CA）、DOAJ等数据库检索，最新影响因子15.7，位列双学科Q1区，入选2024年中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，入选中国科技核心期刊。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！