【学术科研】我校教师在著名学术期刊上发表多篇研究论文
2023年09月14日09时49分    阅读:2349
供稿单位 / 科技产业处

近期,我校电子信息工程学院教师在《Applied Catalysis B: Environmental》《Nano Energy》《ACS nano》《Chemical Engineering Journal》《Journal of Colloid And Interface Science》《Journal of Materiomics》《Journal of Materials Research and Technology》《Ceramics International》等著名学术期刊上发表多篇高水平研究论文。

陶石博士(第一作者)在《Applied Catalysis B: Environmental》(中科院SCI期刊分区一区,IF=22.10)上发表题为“Spectroscopically unraveling high-valence Ni-Fe catalytic synergism in NiSe2/FeSe2heterostructure”的研究论文。采用Ni-Fe普鲁士蓝类似物(PBA)为模板,通过低温硒化制备了一种典型的NiSe2/FeSe2异质结构催化剂,在10 mA cm-2下,过电位低至230 mV,具有长期的耐久性。利用原位拉曼光谱和同步辐射X射线吸收谱(XAS)揭示其催化过程,结果表明,动态表面重构为Ni-O-Fe结构,且具有较高的价态。Ni-FeOOH中的NiIII-O-FeIII基团为析氧真实位点。密度泛函理论(DFT)模拟进一步证实了NiSe2/FeSe2异质结构中的Ni-Fe强协同效应驱动了电子转移,不仅提高了Ni/Fe活性位点的密度,而且调节了其本征活性。这一工作有助于理解金属化合物异质结构的内在动态表面结构演化与催化活性关系。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337323002436

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张军昌博士(通讯作者)与苏州大学江林教授和孙迎辉教授合作,在《Nano Energy》(中科院SCI分区一区,IF=17.6)发表题为“High evaporation rate and electrical conductivity synergistically boosting porous rGO/CNT Film for water evaporation-driven electricity generation”的研究论文。通过3D打印技术,开发了基于多孔rGO/CNT复合薄膜的高效率水蒸发发电器件。与rGO薄膜相比,rGO/CNT复合薄膜的蒸发速率和导电率分别提高了1.23倍和300倍,促进了离子在多孔通道内的扩散和电子的传输,在高蒸发速率和导电率的协同作用下实现了目前报道最高的功率密度0.53 W m-2。研究工作不仅阐明了蒸发速率和导电率对水蒸发发电性能的重要影响,也为设计高性能水蒸发发电器件提供了一种新的思路。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285523006080

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王志成博士(第一作者)在《Journal of Colloid And Interface Science》(中科院SCI期刊分区一区,IF=9.90)上发表题为“ Strong metal oxide-support interaction in MoO2/N-doped MCNTs heterostructure for boosting lithium storage performance”的研究论文。二氧化钼(MoO2)低倍率性能和快速容量衰减等问题是其作为锂离子电池负极材料的主要瓶颈,其储锂机制目前仍存在较多争议。论文通过构建一种MoO2纳米颗粒复合氮掺杂多壁碳纳米管(MoO2/N-MCNTs)异质结构作为负极材料。研究表明,强化学键(Mo-O-C)赋予MoO2/N-MCNTs具有金属氧化物与支撑材料相互作用(SMSI),呈现快速的电子/离子转移,促进显著的Li+插入赝电容。电化学测试结果显示MoO2/N-MCNTs表现出高倍率性能(523.7 mAh/g在3000 mA/g)和长循环稳定性(507.8 mAh/g在1000 mA/g 循环500次后)。此外,由MoO2/N-MCNTs负极与商业化LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极组成的软包全电池表现出较高的速率性能和循环寿命。非原位X射线吸收光谱(XAS)表明增强的储锂机制源于部分Li0.98MoO2不可逆转成Li2MoO4。研究工作不仅为增强型储锂机制提供了新见解,还提出了高性能锂离子电池的设计原则。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979723012195?via%3Dihub

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孙陈诚博士(第一作者)和陶石博士(通讯作者)在《Chemical Engineering Journal》(中科院SCI分区一区,IF=15.1)发表题为“Modulating electronic structure with heteroatom dopants in porous hard carbon towards ultralong lifespan sodium-ion batteries”的研究论文。采用熔融盐法制备了氮、磷元素共掺杂的微/纳米级硬碳(NPDC),大大提高了它们的钠储存性能。理论计算和电化学测试表明产物具有比商业化硬碳更为优异的倍率性能和循环寿命,证明了杂原子掺杂的有效性。通过密度泛函计算和X射线吸收谱分析,揭示了高度可逆的Na+存储机制,为改善硬碳的Na+存储性能提供了新的视角,为其相关的实际应用提供了新的思路。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723031509

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周潘潘博士(第一作者)在《Journal of Materiomics》(中科院SCI分区一区,IF=9.4)发表题为“Defect engineering in N-doped OMC for lightweight and high-efficiency electromagnetic wave absorption”的研究论文。通过改进的自组装方法和缺陷工程,制备了一系列不同氮掺杂量的有序介孔碳材料。研究发现,氮掺杂量和类型可以通过前驱体双氰胺的加入量进行有效调节,从而改变材料的孔隙结构、碳缺陷、电磁特性、微波吸收性能和雷达反射截面积。在7.76 GHz(3.0 mm)时,OMC/N2.5的最小反射损耗达到-35.3 dB,有效吸收带宽达到3.52 GHz(10.64-14.16 GHz, 2.0 mm)。研究工作为轻量化和高效率吸波材料的发展开辟了一条新途径。

论文连接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352847823001053

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周潘潘博士(第一作者)与南京工业大学张其土、王丽熙教授合作,在《Journal of Materials Research and Technology》(中科院SCI分区一区,IF=6.4)发表题为“Ordered mesoporous carbon with hierarchical pore structure for high-efficiency electromagnetic wave absorber under thin matching thickness”的研究论文。通过自组装法和煅烧处理制备了具有分级多孔网络状结构的有序介孔碳吸波材料。研究发现,通过调整煅烧温度,可以调节分级多孔结构、碳缺陷、介电损耗和吸波性能。由于充足的分级多孔结构、良好的阻抗匹配条件和多种损耗模式之间的平衡,NOMC在极薄的吸收涂层厚度下(1.5 mm)表现出出色的电磁波耗散能力,其最小反射损耗值达到-27.5 dB,有效吸收带宽为3.2 GHz。该工作为低密度、高效、薄匹配厚度的吸波材料提供了一个新方案。

论文连接:https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.06.056

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魏东磊博士(第一作者)在《Ceramics International》(中科院SCI分区一区,IF=5.2)发表了题为“Reveal luminescence differences via comparative studies of dynamic spectra in Eu3+-activated BaLa2WO7 and SrLa2WO7 phosphors”的研究论文。利用稀土光谱结构探针Eu3+离子详细研究了Eu3+-掺杂BaLa2WO7和SrLa2WO7荧光粉的应用性能和发光机理差异。BaLa2WO7和SrLa2WO7同为空间群为21/b的单斜结构,但与SrLa2WO7:Eu3+ (QE=21.7%, ΔE=0.27 eV)相比,BaLa2WO7:Eu3+ (QE=46.5%, ΔE=0.40 eV)具有更优越的发光性能。研究表明,两种晶格中都有分别占据La1和La2位的两种发光中心Eu3+(A)和Eu3+(B)。在BaLa2WO7:Eu3+中,存在着从Eu3+(A)向Eu3+(B)的能量传递,但Eu3+(B)向Eu3+(A)的能量传递是禁止的。在SrLa2WO7:Eu3+中,Eu3+(A)和Eu3+(B)之间的能量转移是相互的,这将导致激发能在晶格中扩散、非辐射跃迁,造成发光效率和热激活能的降低。稀土激活中心的分布和能量传递过程对其发光性能有决定性作用,利用Eu3+的动态发光光谱可以很好地阐明其发光机理。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0272884222038354

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魏东磊博士(第一作者)在《Ceramics International》(中科院SCI分区一区,IF=5.2)发表了题为“Improved photocatalytic performance of Li+/Eu3+-co-doped V2O5 ultralong nanowires”的研究论文。采用水热反应法分别合成了纯、Eu3+单掺、Li+/Eu3+共掺杂的V2O5。研究表明,纯的V2O5和掺Eu3+单掺的V2O5成长为长度为微米级别、短而粗的纳米棒;而Eu3+/Li+共掺杂的V2O5则具有细长的纳米线结构,长度从数百微米到毫米不等。Eu3+和Li+离子以柱撑形式存在于V4O5的结构夹层中,共掺杂的V2O5大大提高了其比表面积(最大达20.36 m2/g−1),增加了多价的V4+/5+离子,延长了光生载流子的寿命并加速了电荷色散,显著提高了RhB光降解效率。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0272884223010131

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韩志达博士(通讯作者)与东南大学徐庆宇教授合作,在《ACS Nano》(中科院SCI分区一区,IF=17.1)发表题为“Flexomagnetic Effect Enhanced Ferromagnetism and Magnetoelectrochemistry in Freestanding High-Entropy Alloy Films”的研究论文。通过脉冲激光沉积制备自支撑CrMnFeCoNi高熵合金薄膜,与无应变平整CrMnFeCoNi高熵合金薄膜相比,具有非均匀应变梯度的褶皱薄膜在室温下的磁化强度显著提高。在褶皱高熵合金薄膜的M(T)曲线中,可观察到磁结构转变,并伴随有宽的转变滞后。通过施加外部磁场,在褶皱高熵合金薄膜中观察到HER和OER活性的显著增强,而在无应变平整高熵合金薄膜中则出现负效应。研究表明,这与薄膜中的电子散射以及电子转移过程紧密相关。研究工作为功能材料特性调控提供另一种自由度,并为磁电化学提供新的研究视角。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.3c05255

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(电子信息工程学院/供稿 洪学鹍/审核 南木/编辑)