【学术科研】张军昌:功能材料的制备及其光电催化和水伏发电应用
2023年04月20日13时15分    阅读:2318
供稿单位 / 科技产业处

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张军昌,博士,副教授。2017年毕业于苏州大学功能纳米与软物质研究院,师从国家优秀青年基金获得者江林教授,2018-2021年在西安交通大学周根树教授课题组开展博士后研究工作。主持广东省基础与应用基础研究基金项目1项,是Journal of Materials Chemistry A学术刊物的特邀审稿人。

张军昌博士主要从事水伏能源开发及利用、贵金属纳米粒子合成及其光/电催化等研究工作。迄今为止,以第一作者或通讯作者在Advanced Materials、Advanced Science、ACS Materials Letters、ACS Applied Materials & Interfaces、Nanoscale、CCC Chemistry等国内外学术期刊发表SCI论文12篇,引用数536,H-index:11,详见ResearchGate网站(https://www.researchgate.net/profile/Junchang-Zhang)。

近期主要围绕“碳基水蒸发发电器件及三相界面提高电催化性能”展开研究,主要代表性工作如下:

一、3D打印石墨烯基水蒸发发电器件及其电学性能研究

利用3D打印和冷冻铸造方法制备了蜂窝状rGO薄膜,并应用于自然海水水蒸发发电。蜂窝状多孔结构rGO薄膜具有优异的离子传输和交换能力,同时海水中的高离子浓度增加了双电层中静电荷量,器件展现出稳定优异的电学性能(电压0.83V,超过240h,如图1所示) 。该工作将水蒸发发电器件的工作环境从去离子水拓展到了生活中的水源(河水、湖水和海水),推动了其实际应用。相关研究结果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 26989。

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图1 蜂窝状rGO薄膜发电示意图

二、三相界面提高金纳米粒子电催化氮转氨产率和选择性

提出一种通过构建三相界面提高催化剂氮转氨产率和选择性的方法,在疏水碳纸上原位生长Au纳米粒子,利用碳纤维的疏水性界面加快气体分子的传输,有效增加了催化剂周围N2分子浓度,同时降低了催化剂周围质子浓度(抑制HER),为氮转氨反应提供了大量的三相接触点,极大提高了催化剂氨产率和选择性(如图2所示)。相关研究发表在Adv. Sci. 2020, 7, 2002630。

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图2 疏水性界面电催化氮转氨反应示意图

(韩志达/供稿 洪学鹍/审核 南木/编辑)