西安建大师生分别在国际顶级期刊和权威期刊发表学术成果

近日，陕西省新材料及结构防灾减灾科研团队、西安建筑科技大学化学与化工学院青年教师刘虎博士在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》（先进功能材料，中科院一区top期刊，IF:19.924）发表了题为“Asymmetric Coordination of Single-atom Co Sites Achieves Efficient Dehydrogenation Catalysis”（不对称性配位的单原子钴位点实现高效脱氢催化作用）的最新研究成果。论文第一及通讯作者为我校化学与化工学院青年教师刘虎，西安建筑科技大学为该论文第一完成单位。《Advanced Functional Materials》是材料科学与技术领域顶级学术刊物，具有重要的国际影响力。

该研究着眼于制氢技术的科学难题，由于氢气自身能量密度高（1.77 kWh·L-1）、无毒无污染并且成本低，被视作一种最佳化石能源替代品，能够有效减少化石燃料使用产生的污染，契合我国政府提出的“碳中和”战略目标。基于此，本研究合成纳米线网络结构的石墨碳，锚定单原子钴位点。调整单原子钴位点的配位特点，优化其电子结构，降低反应过程中的能垒，实现不对称性配位的单原子钴位点高效催化脱氢作用。

作者提出了一种新的催化剂合成策略来实现单原子钴位点的不对称配位，得到不对称配位钴单原子位点作为一种新型的甲酸脱氢催化剂，实现其在温和条件下进行高效的甲酸脱氢性，其脱氢活性是商业Pd/C和Pt/C的20倍之多。香港理工大学黄勃龙教授和北京工商大学马振辉教授分别为该工作的理论计算和催化剂结构表征工作提供了有力支撑和帮助，该研究可为合理设计金属材料的研究提供新理论和新方法，亦可为相关催化研究提供有力的借鉴。

近日，我校云斯宁教授“新能源材料”团队在国际化学工程领域权威英文期刊《Chemical Engineering Journal》（期刊缩写Chem Eng J，最新影响因子为16.744）上在线发表题为“Constructing double-shell structured N-C-in-Co/N-C electrocatalysts with nanorod- and rhombic dodecahedron-shaped hollow morphologies to boost electrocatalytic activity for hydrogen evolution and triiodide reduction reaction（构建纳米棒和菱形十二面体中空双壳结构碳基电催化剂以提升析氢和碘还原的电催化性能）”的研究论文。云斯宁教授为论文唯一通讯作者，第一作者为我校博士研究生党姣娥，西安建筑科技大学为该论文的第一完成单位。

论文提出了一种构建中空双壳结构的MOF衍生氮掺杂碳催化剂的策略。首先通过阳离子表面活性剂控制Zn-MOF的形貌，然后分别以菱形十二面体和棒状Zn-MOF为模板，在其表面生长Co-MOF，通过简单的热解技术，得到具有较高催化活性的菱形十二面体和纳米棒中空双壳结构的催化剂N-C-in-Co/N-C (RD-H-C和NR-H-C)。其中，纳米棒状NR-H-C表现出较好的析氢（HER）和碘还原（IRR）电催化活性和电化学稳定性。作为碱性介质HER电极，在10 mA cm-2时，其过电势为123 mV，Tafel斜率为51 mV dec-1。NR-H-C作为对电极时，太阳能电池获得了8.51%的光电能量转换效率。

这项工作通过合理的MOF-in-MOF前驱体设计，获得了中空双壳结构电催化剂，使其表现出增强的HER和IRR催化性能，实现了催化活性和稳定性的显著提升。这项工作不仅为构建非贵金属电催化剂提供了结构工程设计策略，而且为多组分MOFs衍生碳基电催化剂在能量存储和转换领域的多功能应用开辟了新途径。

往期精彩推荐

西安建大成功举办新时代土建类人才培养暨第二届大学校长论坛
西安建大城市规划92级校友杨威荣获“2021-2022影响世界华人大奖”
西安建大校长王树声教授当选陕西省科协第九届委员会副主席

建大·历史·文化

建大西迁史丨书信见证西迁丨文明校园创建丨 建大史上第一丨 建大先生丨 青春为祖国歌唱 丨“被”你暖到 丨 青春战疫丨 建大藏宝图 丨 打开《筑梦之门》丨 我的名字叫建大 丨 师德丰碑陈绍蕃 丨深切缅怀徐德龙丨 古文版建大赋 丨《建筑生僻字》

长
期
征稿

西安建大官微

讲好建大故事

传播建大声音

弘扬建大文化

传承建大精神

欢迎提供图文/视频/创意作品等投稿方式：[e-mail]

出品：党委宣传部来源：建大新闻网
编辑：王俊 翔子审核：宋阳