我院本科生李旺、关雅妮发表高水平学术论文

近日，我院化学工程与工艺专业2018级本科生李旺和安全工程专业2018级本科生关雅妮，在张自生教授和李敬德副教授的联合指导下，以第一作者身份分别在SCI二区top期刊Applied Surface Science (IF=4.439)和Nanotechnology(IF=3.399)发表了题为“Hydrogen Evolution Reaction Mechanism on 2H-MoS₂Electrocatalyst”和“Surface-engineered Cobalt Nitride Composite as Efficient Bifunctional Oxygen Electrocatalyst”的研究论文。

李旺同学通过密度泛函理论（DFT）研究了2H-MoS₂催化剂不同晶面上的析氢反应（HER）反应动力学性质。结果表明，在2H-MoS₂的S位点，无论基底面或边缘面，HER反应更可能通过Volmer-Heyrovsky路径发生，且边缘S位点的催化活性高于基底S位。在后者中，Volmer反应是HER速率控制步骤，此反应需要克服0.65eV的能垒才能将水合氢离子（H₃O⁺）中H吸附到基底S位点。另一方面，在边缘晶面面上的Mo位点上，HER可由Volmer-Tafel和Volmer-Heyrovsky路径进行。同时，研究发现在 Mo相邻的S位点和吸附在Mo位的H₂O分子的协同作用可显著增强HER反应动力学过程，此研究深刻揭示了2H-MoS₂催化HER反应的作用机理，为新型MoS₂基高效HER催化剂的开发提供了科学的指导。

针对金属-空气电池技术中氧还原（ORR）氧析出（OER）催化剂效率较低的问题，关雅妮同学成功制备出了一种高效的ORR/OER双功能催化剂：表面修饰的氮化钴复合材料。该催化剂由氮掺杂还原氧化石墨烯并负载掺杂硫和轻度氧化的Co_5.47N纳米颗粒组成(O-S-Co_5.47N@N-RGO)。此研究中的制备方法以及对ORR/OER活性位点的研究，可指导高性能双功能电催化剂的开发。

李旺和关雅妮两位同学对科研的浓厚兴趣使他们在大本科一年级便积极联系张自生和李敬德老师进实验室做实验，在实践之外，坚持每天读文献、做总结。两位老师给予了他们机会和极大的帮助，为他们设计分配了适合的课题和任务。他们将课余时间投入到科研当中，甚至主动放弃了整个暑假和大半个寒假，在一天天日积月累的过程中渐渐收获了很多的知识。

近年来，化工学院以学校“双一流”学科建设为契机，以强化本科教育教学质量、深化本科教育教学综合改革、奋力办好一流本科教育为指导方针，同时，高度重视本科生参与科研创新训练研究工作，越来越多的有志于科研的本科生开始提前进入实验室接触科研，充分发挥导师在本科生人才培养中的作用，不断加强和提升本科生科研创新能力。同时，实施科学研究和人才培养协同发展机制，促进本科生课程学习与科研创新训练的有机结合，鼓励本科生进实验室、导师课题组，将理学创新学习扩展延伸到整个专业学习阶段，提升科研育人水平。这些改革与努力正在逐步取得良好的效果，引领越来越多在校学生走上科研的追梦之路。

 

 

                                     

新闻链接：

李旺、关雅妮学术成果:

Wang Li, Guihua Liu, Jingde Li^*, Yanji Wang, Luis Ricardez-Sandoval, Yongguang Zhang^*, Zisheng Zhang^*.Hydrogen evolution reaction mechanism on 2H-MoS₂electrocatalyst.Applied Surface Science. 2019,143869,

 DOI:https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143869

 

Yani Guan, Guihua Liu, Jingde Li^*, Yanji Wang, Zisheng Zhang^*. Surface-engineered Cobalt Nitride Composite as Efficient Bifunctional Oxygen Electrocatalyst. Nanotechnology, 2019, DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab4144

 

 

（文：李敬德；审核：张跃庭）