
報(bào)告題目:金屬氮化物設(shè)計(jì)合成及功能應(yīng)用研究
報(bào)告人:楊明輝 教授 (大連理工大學(xué))
報(bào)告時(shí)間:2025年6月22日10:30-12:00
報(bào)告地點(diǎn):大學(xué)生活動(dòng)中心201會(huì)議室(二樓東北側(cè))
個(gè)人簡介:楊明輝(FRSC),大連理工大學(xué)的教授、博士生導(dǎo)師,先后在英國利物浦大學(xué)獲得學(xué)士和碩士學(xué)位,并在英國愛丁堡大學(xué)獲得博士學(xué)位,在2010年至2014年期間在美國康奈爾大學(xué)從事固體功能材料的博士后研究工作。2013年12月以國家海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃(青年項(xiàng)目)回國工作。現(xiàn)擔(dān)任中國電子學(xué)會(huì)敏感技術(shù)分會(huì)氣濕敏傳感技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員、中國化工學(xué)會(huì)稀土催化與過程專業(yè)委員會(huì)委員、中國稀土學(xué)會(huì)稀土晶體專業(yè)委員會(huì)委員、The Innovation期刊的學(xué)術(shù)編輯、Chinese Chemical Letters和Electrocatalysis期刊編委。研究重點(diǎn)包括無機(jī)固體功能材料的設(shè)計(jì)合成、晶體結(jié)構(gòu)解析和構(gòu)效關(guān)系研究,以及固體材料在氣體傳感器和催化領(lǐng)域的應(yīng)用研究。相關(guān)工作在Nature Materials, Nature Chemistry, Science Advances等期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文286篇(以通訊作者發(fā)表220篇),H因子60,獲得授權(quán)專利60余項(xiàng)。
報(bào)告摘要:金屬氮化物(簡稱氮化物)是一類具有金屬間隙化合物特征的固體材料,因其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電子導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性和高耐腐蝕性而備受關(guān)注。氮原子嵌入導(dǎo)致的晶格膨脹使其電子結(jié)構(gòu)接近貴金屬,但特定晶體結(jié)構(gòu)與形貌的精準(zhǔn)合成仍面臨重大挑戰(zhàn)。近年來,我們研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究、大科學(xué)裝置表征與理論計(jì)算,系統(tǒng)探索了氮化物及其復(fù)合材料的表界面調(diào)控與構(gòu)效關(guān)系,取得系列創(chuàng)新成果:首次合成純相ZrN氧還原催化劑,其催化活性和穩(wěn)定性顯著優(yōu)于商業(yè)Pt/C催化劑1;通過構(gòu)筑V2O3路易斯酸保護(hù)層,調(diào)控微催化反應(yīng)環(huán)境,顯著提升了大電流密度下海水電解制氫的穩(wěn)定性2-4;開發(fā)TiN電化學(xué)氣敏材料,展現(xiàn)了其在NO2氣體傳感中的優(yōu)異性能5。這些研究不僅揭示了氮化物在催化和傳感領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢,還為高性能功能材料的設(shè)計(jì)與合成提供了新思路,推動(dòng)了其在清潔能源與環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[1] Y. Yuan, J. Wang, S. Adimi; H. Shen, T. Thomas, R. Ma, J. P. Attfield*, M. Yang*, Zirconium nitride catalysts surpass platinum for oxygen reduction, Nature Materials, 2020, 19, 282.
[2] H. Hu, Z. Zhang, L. Liu, X. Che, J. Wang, Y. Zhu, J. P. Attfield, M. Yang*, Efficient and durable seawater electrolysis with a V2O3- protected catalyst, Science Advances, 2024, 10, eadn7012.
[3] X. Wang, H. Hu, X. Yan, Z. Zhang, M. Yang*, Activating Interfacial Electron Redistribution in Highly Lattice-matched Biphasic Ni3N-Co3N for Energy-efficient Electrocatalytic Hydrogen Production via Coupled Hydrazine Degradation, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202401364.
[4] S. Liu, W. Qi, X. Yang, X. Guo, J. Liu, Y. Zhu, M. Yang*, Surface Reconstruction on Metal Nitride during Photo-oxidation, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202315034.
[5] X. Zhao, Z. Xu, Z. Zhang, J. Liu, X. Yan, Y. Zhu, J. P. Attfield, M. Yang*, Titanium nitride sensor for selective NO2 detection, Nature Communication, 2025, 16, 182.