南京工业大学《纳米异质结构的调控与催化应用》项目提名申报中国颗粒学会自然科学奖一等奖，宁夏大学为该项目的参与单位，按照中国颗粒学会《关于2024年度颗粒学奖申报工作的通知》的相关要求，现对相关申报信息予以公示。
公示期为：2024年5月10日- 2024年5月15日。公示期内如对公示内容有异议，请以书面形式与科学技术研究院联系。
联系人：张 龙
联系电话：2061619 15595206000
附件：纳米异质结构的调控与催化应用公示材料
宁夏大学科学技术研究院
2024年5月10日
附件
中国颗粒学会自然科学奖项目申报公示
项目名称：纳米异质结构的调控与催化应用
项目简介：
为实现“十四五”规划、“双碳”政策提出的绿色生产、节能减排等战略目标，亟需开发高性能催化剂，助力绿氢产业化、二氧化碳资源化、光化学合成等领域的发展。纳米异质结构催化剂比表面积大、质量活性高、稳定性高等，在能源、化工等领域展现出巨大的潜力。然而，纳米异质结构催化剂的性能仍然有待进一步提升，关键在于：催化剂颗粒的表界面质量较差、局域微环境适配度不足、催化反应的微观机制不明晰。亟需发展精准调控催化剂的策略，促进界面电荷转移、优化局域微环境，从而提升催化反应的效率与选择性。
针对上述问题，申请团队围绕纳米异质结构的调控与催化增强机制等关键科学问题，提出了在原子尺度调控纳米异质结构催化剂表界面性质的新策略，设计开发了一系列用于水分解、二氧化碳还原、光化学合成等反应的高性能催化剂，并利用原位技术在工况条件下揭示了催化剂的反应机制。具体研究成果如下：（1）开发了液相外延技术，强化了异质结构界面的相互作用，促进了界面电荷输运，助力催化剂的性能提升。（2）灵活应用表面分子工程，实现了纳米异质结构的原子级调控，优化了催化剂颗粒的表界面电子结构、局域微环境、界面电荷转移，实现了催化性能的跨越式提升。（3）利用单分子定位、原位拉曼等具有高时空分辨率的原位技术，在微纳尺度、工况条件下揭示了催化增强的机制，为高性能纳米催化剂的开发提供了理论指导。本项目的实施助力了新材料、新能源的开发，对于绿色产业的高速发展具有重要意义。
项目实施期间，申请/授权发明专利30余项，在Nat. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、ACS Nano等高水平国际学术刊物上发表学术论文100余篇。本项目的主要成果受到国内外同行的高度关注和认可，多篇论文入选SCI高被引，并且获得了科技日报、中国化工报、科学网等媒体的专题报道。主要成员作为第一完成人获评江苏省高等学校科学技术研究成果自然科学奖，主持了国家自然科学基金面上项目，优秀青年基金项目、江苏省杰出青年项目等多项国家级、省部级科研项目。结合本项目的工作，培养了一批优秀的硕士、博士生，获得中国复合材料学会优秀硕士学位论文1人次，获得首届Nano Research奖学金一等奖、研究生国家奖学金8人次、校优秀硕士、博士学位论文5人次。
主要完成人（完成单位）
序号 |
姓名 |
工作单位 |
完成单位 |
1 |
吕刚 |
南京工业大学 |
南京工业大学 |
2 |
黄维 |
西北工业大学 |
南京工业大学 |
3 |
黄晓 |
南京工业大学 |
南京工业大学 |
4 |
王琳 |
南京工业大学 |
南京工业大学 |
5 |
于海东 |
西北工业大学 |
西北工业大学 |
6 |
李卓瑶 |
南京工业大学 |
南京工业大学 |
7 |
陈前 |
西北工业大学 |
南京工业大学 |
8 |
王晓珊 |
宁夏大学 |
西北工业大学 |
9 |
孙启增 |
西北工业大学 |
西北工业大学 |
代表性论文（专著）目录
序号 |
论文标题 |
刊名 |
通讯作者 |
第一作者 |
1 |
Strong synergy between gold nanoparticles and cobalt porphyrin induces highly efficient photocatalytic hydrogen evolution. |
Nat. Commun. |
吕刚 |
盛回香 |
2 |
Room-temperature epitaxial welding of 3D and 2D perovskites. |
Nat. Mater. |
王琳 黄晓 黄维 |
朱兆华 朱超 杨磊 陈前 张玲海
|
3 |
Realization of vertical metal semiconductor heterostructures via solution phase epitaxy. |
Nat. Commun. |
王强 黄晓 黄维 |
王晓珊 王志伟 |
4 |
Interdiffusion Reaction-Assisted Hybridization of Two-Dimensional Metal–Organic Frameworks and Ti3C2Tx Nanosheets for Electrocatalytic Oxygen Evolution. |
ACS Nano |
李绍周 黄晓 黄维 |
赵丽 |
5 |
Spatially Controlled Preparation of Layered Metallic–Semiconducting Metal Chalcogenide Heterostructures. |
ACS Nano |
罗志敏 黄晓 黄维 |
王晓珊 |
6 |
Direct observation of the light-induced exfoliation of molybdenum disulfide sheets in water medium. |
ACS Nano |
吕刚 |
翟雪婷 |
7 |
Molecular Coadsorption of p-Hydroxythiophenol on Silver Nanoparticles Boosts the Plasmon-Mediated Decarboxylation Reaction. |
ACS Cataly. |
黄维 吕刚 |
陈钰琴 朱亚萌 |
8 |
Density‐of‐States Matching‐Induced Ultrahigh Current Density and High‐Humidity Resistance in a Simply Structured Triboelectric Nanogenerator. |
Adv. Mater. |
吕刚 于海东 黄维 |
孙启增 |
9 |
Adsorbed p-aminothiophenol molecules on platinum nanoparticles improve electrocatalytic hydrogen evolution. |
Small |
吕刚 |
王锦 |
10 |
Direct observation of the plasmon-enhanced palladium catalysis with single-molecule fluorescence microscopy. |
Nano Res |
黄晓 吕刚 |
李卓瑶 |
