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木士春教授在《先进功能材料》发表本征碳缺陷的重要评述性论文
来源:木士春教授课题组 个人网站 发布日期:2020-05-27

更新日期:2020-05-18 材料复合新技术国家重点实验室

日前,我校材料复合新技术国家重点实验室木士春教授受国际材料学顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)编辑邀请,撰写并发表题为“碳基电催化剂的缺陷工程:洞悉本征碳缺陷的作用(Defect Engineering in theCarbon-Based Electrocatalysts: Insight into the Intrinsic Carbon Defects)”的系统性评述文章。

碳材料由于独特的物理化学性质,在能源存储与转换领域具有广泛的应用前景。近年来,缺陷工程已成为碳基催化剂活性提升的重要策略。通过构筑本征缺陷及非本征缺陷,可使碳基材料的局域电子态重新分布,并优化其与反应中间体间的吸附行为,从而使反应活化能垒及所需过电势降低。此外,由于本征碳缺陷存在的必然性,了解其催化机制对于分析复杂碳基催化体系具有重要的科学意义。

近年来,木士春教授课题组在碳缺陷研究领域取得重要的研究进展,特别是近期在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 3859,)期刊上发表了有关本征五元环缺陷对碳基材料电化学活性影响的高水平研究成果,受到了国内外研究同行的广泛关注,并被邀请在国际著名期刊《先进功能材料》上撰写关于本征碳缺陷及其电催化应用的评述性文章。文章重点概括了本征碳缺陷的几何构型(包括边缘、空位、孔洞、拓扑缺陷等)及拓扑结构;阐述了不同本征碳缺陷的构筑策略本征碳缺陷的构效关系及催化作用机制;探究了本征碳缺陷与杂原子点缺陷间的协同优化效应及本征缺陷位点对金属单原子的捕获效应;总结了本征碳缺陷表征的现代测试表征技术手段;最后,针对本征缺陷研究中存在的问题、挑战及未来发展进行了展望。该评述性论文可为今后高活性富缺陷碳基催化剂的设计和构筑提供理论依据和实验参考。

论文在线发表后,已被MaterialsViews、能源学人、纳米人等多家学术媒体广泛报道。论文第一作者为博士研究生朱加伟,通讯作者为木士春教授。该研究得到了国家自然科学基金(No.51672204)及国家重点研发计划(No. 2016YFA0202603)等项目的支持。


论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202001097

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