材料学科2020年连续发表高水平学术论文
2020年11月22日14时29分    阅读:1187
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2020年,我校材料学科教师在国际著名期刊发表11篇中科院SCI分区一区期刊论文,创该学科年度最高发表数量。

其中,罗铭博士以通讯作者身份在国际著名材料类期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》(中科院SCI分区一区,IF=6.97)上发表题为“Non-Isocyanate and Catalyst-Free Synthesis of a Recyclable Polythiourethane with Cyclic Structure”的学术论文。该研究工作报道了一种无需催化剂、非异氰酸酯路线合成环状结构的、可热降解回收的硫代聚氨酯的方法。该工作为合成硫代聚氨酯提供了一种新方法,同时为制备环状聚合物提供了新思路,并且也为吸附回收重金属离子提供一种绿色方法。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.0c00435

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此外,以我校为第一完成单位,罗铭博士(通讯作者)还和谭大伟博士(第一作者)、胡昕博士(共同第一作者),共同在国际著名高分子材料期刊《ACS Macro Letters》(中科院SCI分区一区,IF=5.82)上发表“Zwitterionic Alternating Polymerization to Generate Semicrystalline and Recyclable Cyclic Polythiourethanes”的学术论文。该研究工作报道了一种无需催化剂合成半结晶性、可回收的环状硫代聚氨酯的方法和一种特殊的用于制备环状聚合物的双单体组分两性离子交替聚合体系(ZAP)。由羰基硫(COS)和2-甲基氮丙啶的无催化共聚,合成了具有全交替结构的环状硫代聚氨酯。并以COS和N-取代氮丙啶作为单体,通过无催化ZAP方法,实现制备得到具有全交替结构的半结晶性环状硫代聚氨酯,并提出该反应的两性离子交替共聚(ZAP)机理,为合成环状高分子提供了一种新策略。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.0c00302

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姚霞喜博士以第一作者和通讯作者身份在工程技术TOP期刊《Journal of Materials Chemistry C》(中科院SCI分区一区,IF=6.64)上发表题为“Multi-colored hollow carbon-containing titania nanoshells for anti-counterfeiting applications”的研究论文,并被选为内封面。该工作通过调控空心结构的尺寸,得到了多种颜色的TiO2材料。同时,研究了米氏共振颜色与介质的关系,理论计算表明空心结构的颜色在空气与乙醇介质中存在快速、可逆的转变。利用这一现象,采用喷涂的方法制成特定图案,当介质变化时,颜色随之改变。TiO2空心结构由于米氏共振所形成的结构色具有化学稳定、光学稳定以及无毒的优点,在显色及防伪方面具有广阔的应用前景。论文连接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/tc/c9tc04146j#!divAbstract

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此外,姚霞喜博士以第一作者、我校为第一完成单位在催化类著名期刊《Applied Catalysis B: Environmental》(中科院SCI分区一区,IF=16.683)上发表题为“Mie resonance in hollow nanoshells of ternary TiO2-Au-CdS and enhanced photocatalytic hydrogen evolution”的研究论文。 文章从太阳光利用率、电荷分离转移角度设计合成空心结构TiO2-Au-CdS三元复合物,通过调控米氏共振波长使其与CdS吸收范围相匹配,从而有效提高入射光利用率,增强其可见光催化分解水产氢性能。以SiO2球为模板,通过TiO2包覆、表面修饰负载Au、离子交换及硫化等过程可控合成了TiO2-Au-CdS空心结构,利用SiO2球模板的大小可有效调控空心结构的尺寸。基于米氏理论,通过模拟计算得到了不同尺寸空心结构的米氏共振波长。米氏共振波长在430 nm的空心结构具有更高的能量,更容易激发CdS半导体,因而展现出了最好的分解水产氢性能。与传统提高光利用率方式(元素掺杂、异相结构、敏化)不同,本文利用空心结构自身的米氏共振现象增强材料对可见光的利用率。论文连接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926337320305683

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刘泉博士(第一作者)和韦波教授(通讯作者)在工程技术TOP期刊《Journal of Materials Chemistry C》(中科院SCI分区一区,IF=6.64)上发表题为“Fast synthesis of Dy3+ and Tm3+ co-doped double perovskite NaLaMgWO6: a thermally stable single phase white-emitting phosphor for WLEDs”的学术论文。单基质白色荧光粉近些年引起了学者们的广泛关注,其中NaLaMgWO6型双钙钛矿基质由于具有较高的猝灭浓度而成为一种优益的荧光基质材料。目前报道的NaLaMgWO6基质荧光粉采用溶胶凝胶法或高温固相法合成,这两种方法均需在较高温度下保温数小时才能得到纯相荧光粉。该论文首次将微波辐射法引入到双钙钛矿基荧光粉的合成中,在900℃下保温5分钟即得到NaLaMgWO6:Dy3+暖白色荧光粉,通过共掺Tm3+,借助能量传递作用进行光谱调控,最终获得NaLaMgWO6:Dy3+, Tm3+单基质白色荧光粉,制备的荧光粉在高温下仍能保持较高的发光强度,具有优异的热稳定性。论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/TC/C9TC05592D#!divAbstract

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董慧龙博士应美国洛斯阿拉莫斯国家实验室Sergei Tretiak教授约稿,与电子科技大学国家青年特聘专家周柳江教授以共同第一作者和共同通讯作者身份执笔在《Nanoscale》(中科院SCI分区一区,IF=6.970)期刊上发表了题为“Recent advances of novel ultrathin two-dimensional silicon carbides from a theoretical perspective”(新型超薄二维碳化硅在理论方面的最新进展)的综述性论文。该综述主要以有关二维碳化硅材料的理论计算研究为主,纵览了用于设计2D Si-C晶体的高通量方法,类石墨结构的硅化石墨烯及非硅化石墨烯的形貌、物理化学性质和基于理论模拟预测的潜在应用,以及2D Si-C材料的实验研究进展和所面临的挑战等。论文链接:https://pubs.rsc.org/is/content/articlelanding/2020/nr/c9nr08755a#!divAbstract

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赵俊锋博士(第一作者)和杨刚教授(通讯作者),以我校为第一完成单位,在工程技术TOP期刊《Journal of Power Sources》(中科院SCI分区一区,IF=7.467)上发表题为“Protein-mediated synthesis of Fe3N nanoparticles embedded in hierarchical porous carbon for enhanced reversible lithium storage”的学术论文。过渡金属氮化物(TMNs)由于其高导电性以及优良的化学稳定性而受到广泛关注。目前常规的化学合成法条件苛刻且需要大量的氨气,成本高且对环境有害。该论文提出了一种新型的“冷冻干燥-原位氮化”的制备方法,以NaCl作为水溶性模板,富含氨基酸的蛋白质作为碳源和氮源, 原位合成了分级多孔碳负载Fe3N纳米颗粒(C/Fe3N复合材料)。作为锂离子电池负极,C/Fe3N复合材料具有优异的电化学性能,在5 A g-1的电流密度下充放电1500次,可逆容量仍可达444.8 mAh g-1。该研究为低成本、绿色合成TMNs基负极材料提供了一个新的思路。论文链接:http://h-s.doi.org.vpn.lib.cslg.edu.cn/10.1016/j.jpowsour.2020.228246

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耿洪波教授(通讯作者)和程亚飞博士(共同第一作者),以我校为第一完成单位,在国际著名期刊《ChemSusChem》(中科院SCI分区一区,IF=7.804)上发表题为“Boosting transport kinetics of cobalt sulfides yolk‐shell spheres by anion doping for advanced lithium and sodium storage”的学术论文。该工作利用阴离子掺杂策略来提高硫化钴负极材料的锂/钠离子传输动力学,并研究了其作为锂/钠离子电池负极材料的电化学性能和机理。结果表明,合成的复合材料表现出优异的锂/钠储存性能。该材料优异的电化学性能主要归根于其掺杂阴离子与其蛋黄-壳结构的协同作用,不仅提高了电极材料电子导电性,而且有效增强了其锂/钠离子嵌入脱出动力学。论文链接:https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202001261

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此外,耿洪波教授以通讯作者,我校为第一完成单位,在国际著名期刊《Coordination Chemistry Reviews》(中科院SCI分区一区,IF=15.367)发表题为“Pathways towards high energy aqueous rechargeable batteries”的学术论文。本文介绍了一系列水系金属离子电池的研究现状,分析了目前其电极材料和电解液存在的主要问题,并通过电极材料的结构/组分调控、电解液的改性以及电化学反应机理三个方面提出了提高稳定电压窗口以及能量密度的策略,最后对未来水系电池的优化设计进行了展望。论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854520302253

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程亚飞博士(第一作者)和耿洪波教授(通讯作者),以我校为第一完成单位,在国际著名期刊《Journal of Materials Chemistry A》(中科院SCI分区一区,IF=11.301)发表题为“The ultrasonic-assisted growth of porous cobalt/nickel composite hydroxides as a super high-energy and stable cathode for aqueous zinc batteries”的学术论文。该工作采用一种简单的超声处理方法在三维泡沫钴镍上原位生长多孔钴/镍氢氧化物复合材料。这种原位生成的多级结构不仅可以提供更高的比表面积和更多的活性位点,而且具有较高的稳定性。因而,当组装成水系锌电池时,该复合材料表现出优异的电化学性能:在8 mA cm-2电流密度下可以达到2.13 mA h cm-2高的比容量以及极好的循环稳定性(在大电流密度40 mA cm-2下经过30000次充放电循环后仅有10%的容量衰减)。这项工作为低成本和高安全性能水系储能器件的研发提供了有价值的思路。论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/ta/d0ta05941b

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周弟博士以通讯作者身份与苏州大学共同在国际著名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(中科院SCI分区一区,IF=8.456)发表题为“Facile Fabrication of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes Patterns on Flexible Substrate Based on a Photoimmobilization Technique”的学术论文,我校为第二完成单位。该工作报道了一种侧基含二苯甲酮的光敏性芴类交替共聚物(PFBP)分离s-SWCNTs,并且将得到的s-SWCNTs以一种清洁、简便的方式固定到柔性基材PET表面。利用光固定技术制备s-SWCNTs图案,实现了s-SWCNTs在柔性基材表面特定位置的沉积。该技术简单、清洁、高效,能够大规模制备s-SWCNTs复杂图案,推动了共轭聚合物包裹s-SWCNTs在柔性电子器件领域的应用。论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b21142

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(宣文/供稿 吴涛/审核 纪虞/编辑)