胡勇课题组在国际权威学术期刊《Advanced Energy Materials》发表高水平研究论文
发布时间: 2017-11-10 浏览次数: 13
 

近日,我校“浙江省有突出贡献中青年专家胡勇课题组在国际权威学术期刊《Advanced Energy Materials》(IF=16.721)上在线发表研究论文Graphene Layers-Wrapped Fe/Fe5C2 NanoparticlesSupported on N-doped Graphene Nanosheets for HighlyEfficient Oxygen Reduction”(DOI: 10.1002/aenm.201702476)。这是我校首次以第一署名单位在该期刊发表论文,第一作者是2015届化本保研生胡恩来同学。该刊物是材料、能源、环境领域的国际顶级期刊,在能源学科领域杂志中排名第三,在化学与物理领域排名第三。这是该课题组近几年继发表3篇化学顶级期刊《Angew Chem. Int. Ed.》之后的又一重大原创性学术成果,标志着我校在科技创新领域取得了又一新的标志性突破。

胡勇课题组长期与我校海鸥千人新加坡南洋理工大学楼雄文课题组合作,基于碳材料电催化氧还原ORR领域取得重要进展ORR过程是燃料电池和金属-空气电池技术中的一个重要过程,然而由于ORR是一个动力学迟缓的4e过程,这导致了一般的催化剂在催化该反应的时候效率是比较低的,从而严重限制了其实用价值。贵金属铂(Pt)基材料被认为是高效的ORR电催化剂,利用Pt基材料作为催化剂虽然可以大幅度提升ORR效率,但是由于Pt的稀缺和价格昂贵使之也不能很好的推广使用。近年来,碳基材料被广泛认为是最有应用前景的一种ORR电催化材料,这主要得益于碳材料高效的ORR催化性能、高度稳定性以及经济实惠。尤其是杂原子(如NOSPB等)掺杂和过渡金属(如FeCoNi等)修饰的碳材料展现出更为优异的电催化性能,使之成为材料工作者的研究热点。

该课题组通过一步简单的高温固相反应,在800 0C下,对混合均匀的二茂铁(Fe源)和块状石墨相氮化碳(g-C3N4C源和N源)进行高温煅烧,得到石墨烯包裹的Fe/Fe5C2颗粒修饰的N掺杂石墨烯薄片。所制备的产品具有比商业化Pt/C更加优异的ORR性能。实验探索表明,产物形成机理可以归结为块状g-C3N4的剥离及去氮过程,触发该过程的发生主要是二茂铁高温分解的产物诱导所致。此前,该课题组成员利用块状g-C3N4和醋酸钴为原料经过类似的高温固相反应,制备出具有良好ORR以及高效电析氧(OER)性能的Co-N-C纳米复合材料,相应的成果发表在期刊《J. Mater. Chem. A 》(IF=8.867)上。相关链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ta/c6ta09943b#!divAbstract。此外,相关研究成果也申请了2项发明专利(申请号:20161086480262016110862899)。相关工作得到了国家自然科学基金委、浙江省杰出青年基金和公益性项目经费资助。

胡勇研究员2008年加入我校工作近年来已发表SCI论文60余篇,其中以通讯作者发表影响因子大于7.0的论文22篇,SCI他引达2200余次,4篇文章入选ESI高被引论文,以第一完成人获得浙江省自然科学奖二等奖2