近期我?；瘜W(xué)與材料工程學(xué)院又一本科生韓翔（21級(jí)化學(xué)專(zhuān)業(yè)）在其科研訓(xùn)練導(dǎo)師王娟副教授的指導(dǎo)下以第一份作者身份在中科院一區(qū)期刊《ACS Materials Letters》發(fā)表學(xué)術(shù)論文、以共同第一作者身份分別在中科院一區(qū)期刊《Journal of Colloid and Interface Science》、《Applied Catalysis B: Environmental》和《Nano Research》發(fā)表學(xué)術(shù)論文。韓翔同學(xué)自大一時(shí)就進(jìn)入王娟副教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展科學(xué)研究，鍛煉科研能力。韓翔同學(xué)不僅科研成績(jī)突出，德智亦全面發(fā)展，獲評(píng)校一等獎(jiǎng)學(xué)金、三好學(xué)生、學(xué)生創(chuàng)新獎(jiǎng)和優(yōu)秀學(xué)生干部等；主持2023年度校級(jí)級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目計(jì)劃，2024年度國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目計(jì)劃。

我?；膶W(xué)院一直以來(lái)高度重視學(xué)生學(xué)術(shù)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，系統(tǒng)構(gòu)建科研訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競(jìng)賽、課題研究、畢業(yè)論文一體化的學(xué)術(shù)創(chuàng)新框架，形成大一全體學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，感受科研氛圍；大二全員參與科研訓(xùn)練計(jì)劃；大三、大四深入教師課題組參與課題研究的學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)體系。近五年本科生參與發(fā)表的SCI論文70余篇，考研上線(xiàn)率穩(wěn)居40%左右。

系列工作一

本文成功制備了具有豐富缺陷的摻雜硒的RuO2氣凝膠（Se-RuO2氣凝膠），并用作酸性條件下的高效OER電催化劑。以制備的Se-RuO2氣凝膠為催化劑的PEMWE裝置可以在100mA cm-2的電流密度下穩(wěn)定運(yùn)行100小時(shí)。同時(shí)，原位實(shí)驗(yàn)表明，在酸性O(shè)ER反應(yīng)中，Se-RuO2氣凝膠的催化劑結(jié)構(gòu)得到了很好的保留，而其長(zhǎng)期穩(wěn)定性則來(lái)自占主導(dǎo)的AEM反應(yīng)路徑。

系列工作二

本文合成了具有Ru-Ni異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Ru3-Ni納米粒子（Ru3-Ni NP），并將其用作雙功能氫電催化劑。其獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于加速電子的轉(zhuǎn)移，優(yōu)化Ru3-Ni NP在堿性環(huán)境中的催化活性和穩(wěn)定性。Ru3-Ni NP在0.1 M氫氧化鉀（KOH）中HOR反應(yīng)的電流密度超過(guò)了商用催化劑Pt/C。此外，Ru3-Ni NP還表現(xiàn)出優(yōu)異的HER活性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，Ru和Ni之間非均相界面的電子結(jié)構(gòu)調(diào)制增強(qiáng)了催化劑對(duì)HOR和HER的活性，催化劑表面H*的低吸附自由能(ΔGH*)是由異質(zhì)界面內(nèi)的相鄰Ru和Ni原子對(duì)H中間體的特殊吸附方式引起的。

系列工作三

本文通過(guò)簡(jiǎn)單的電沉積方法合成了Pt團(tuán)簇誘導(dǎo)均勻互連的NiFe層狀雙氫氧化物（Pt-NiFe-LDH）納米片用于高效的水分解反應(yīng)。在1.0 M KOH中，Pt-NiFe LDH在10 mA cm-2和100 cm-2電流密度下具有的過(guò)電位分別為198 mV和226 mV，展現(xiàn)了優(yōu)異的OER性能。此外，Pt-NiFe LDH在電流密度為10mA cm-2時(shí)的HER反應(yīng)的過(guò)電位僅為36mV，對(duì)HER具有高質(zhì)量活性和翻轉(zhuǎn)頻率。鑒于同時(shí)擁有優(yōu)異的OER和HER性能，Pt-NiFe-LDH被用作水分解的雙功能電催化劑，僅1.897 V的電壓就可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)1 A cm-2的電流密度，并且可以連續(xù)運(yùn)行3000多小時(shí)。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，Pt-NiFe-LDH界面降低了OER的反應(yīng)勢(shì)壘。

系列工作四

本文成功合成了晶格畸變的Pt皺紋納米粒子（LD-Pt-WNPs）作為氫氣氧化反應(yīng)（HOR）的高效催化劑。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，晶格缺陷可以產(chǎn)生配位不飽和的反應(yīng)位點(diǎn)，有效地調(diào)整d帶中心。這兩種效應(yīng)優(yōu)化了催化劑對(duì)氫中間體的吸附和水的解離，并降低了反應(yīng)決速步的能量勢(shì)壘從而增強(qiáng)氫氣氧化反應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，LD-Pt-WNPs在0.1 M KOH中HOR反應(yīng)50 mV的過(guò)電位下實(shí)現(xiàn)了968.5 mA mgPt的高質(zhì)量活性。此外，LD-Pt-WNPs還表現(xiàn)出卓越的HER活性，在10 mA cm-2下僅具有58.0 mV的過(guò)電位，性能優(yōu)于商用催化劑Pt/C。