近日，江西科技师范大学化学学部黄宗益博士在国际期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上发表了题为“Morphological regulation engineering of ultrathin CdIn₂S₄ nanosheets for highly efficient photocatalytic C−N coupling of biomass-derived amine to imines”的研究论文。

图1. CdIn₂S₄-NS光催化苯胺脱氢偶联反应路径机理示意图

在太阳能驱动下制备高附加值燃料和化学品，为替代有限的石油资源提供了一种可持续途径。其中，亚胺类化合物在生物活性含氮分子及高价值化学品的合成中具有重要作用。本研究提出了一种溶剂热与回流相结合的合成策略，成功制备了具有三种不同形貌的CdIn₂S₄半导体材料，并系统研究了其在生物质衍生胺光催化C–N偶联反应中的催化性能及反应机制。其中，二维超薄CdIn₂S₄纳米片（CdIn₂S₄-NS）的精确构筑是本研究的核心，其结构设计有效增强了光吸收能力并促进了光生载流子的高效分离。通过多种表征手段系统阐明了其光催化反应机理，结果表明，CdIn₂S₄-NS的层状片状结构有利于光生载流子的有效分离与传输，增强了表面反应活性，同时其表面硫空位的存在可进一步加快反应动力学过程。此外，原位实验明确识别了关键活性氧物种（•O₂⁻）及反应中间体（•CH(NH₂₎C₆H₅），为深入理解光催化C–N偶联反应机理提供了直接证据。本研究构建了一种超薄CdIn₂S₄纳米结构的形貌工程调控范式，为高附加值化学品的可持续、高效光催化氧化合成提供了新的思路与策略。

化学化工学院黄宗益博士为论文的第一作者兼通讯作者，刘峰副教授与厦门大学伊晓东教授为论文的共同通讯作者，江西科技师范大学为该论文第一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金（22402029）、江西省自然科学基金（20252BAC200216、20252BEJ730325）以及江西科技师范大学博士科研启动基金（2024BSQD70)等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.139657