专家介绍:
本人曾用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术组装有序分子膜,以层层(layer-by-layer,LbL)技术组装荧光微胶囊,开展了微胶囊融合(Soft Matter, 2010, 6(19): 4742; https://doi.org/10.1039/c0sm00218f)等工作,撰写了综述论文(Adv. Colloid Interface Sci., 2014, 207: 361; https://doi.org/10.1016/j.cis.2013.12.012)。
近年来主要研究碳基多级孔气凝胶以及大比表面或高晶胞暴露比体系的构建和催化性能。
在碳基多级孔气凝胶孔径调控方面,用超声制备的不同尺寸和氧化程度的氧化石墨烯(graphene oxide, GO)纳米片和多巴胺(dopamine, DA)作为前驱体制备了孔隙可调节的3D 氮掺杂石墨烯气凝胶(nitrogen-doped graphene aerogel,NGA)(RSC Adv., 2016, 6: 23012; https://doi.org/10.1039/c6ra02049f)。可同步定量检测抗坏血酸(AA),DA和尿酸(UA)混合溶液中的单一组分。
在大比表面、晶胞暴露多的锰氧化物(MnOx)方面,以氧化石墨烯(graphene oxide, GO)为模板和牺牲剂制备了高效催化降解染料的超薄、高表面晶胞利用率、结构稳定的超薄MnO2空心纳米气球(ultrathin MnO2 hollow nanoballoons,UMHNBs)(ACS Nano, 2016, 10: 5916; https://doi.org/10.1021/acsnano.6b01229)。
合成了由MnOx纳米片径向排列而成的高比例低价MnOx微米绣球花(high ratio of low valence MnOx microhydrangeas,HRLV-MOMs)(Chem. Commun., 2018, 54: 7330-7333; https://doi.org/10.1039/C8CC02958J)。HRLV-MOMs中高比例低价MnOx催化H2O2快速产生大量羟基自由基(·OH),高效降解有机污染物。
在碳基氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)电催化剂方面,获得了含有Pt纳米晶(PtNCs)与NGA的大孔、介孔、微孔共组装体PtNCs@NGA,用于高效催化ORR(J. Mater. Chem. A, 2017, 5: 17544; https://doi.org/10.1039/C7TA04255H)。
在氮掺杂碳(nitrogen-doped carbon,NC)阵列每个表面均匀生长一层非贵金属MnOx纳米棱锥(MnOx nanopyramids,MONPMs),得到大比表面、多级孔、丰富氧空位(oxygen vacancies, OVs)的MONPMs/NC层板阵列(Chem. Commun., 2018, 54: 9639; https://doi.org/10.1039/C8CC04831B),高效催化ORR。
在NGA上均匀生长垂直取向的超薄MnO2纳米片层,得到可分别用于高功率密度锌-空气电池和高比能量超级电容器的双功能MNS@NGA(J. Mater. Chem. A, 2021, 9: 5848-5856; https://doi.org/10.1039/D0TA12247E)。源于MNSs@NGA的大比表面和MnO2纳米片的高表面晶胞暴露比,MNSs@NGA表现出高表面赝电容。正极材料为MNSs@NGA的锌-空气电池表现出高功率密度、高比能量及长循环稳定性。
得到了高表面晶胞暴露比的超长α-MnO2纳米线,组装了MnOx/聚吡咯(polypyrrole, PPy)芯/鞘纳米线),通过高效电子传递提升了超级电容器性能(J. Colloid Interface Sci., 2020, 559: 39; https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.10.006)。
此外,以泡沫镍(nickle foam,NF)为模板得到了具有大活性面积的含MnOx银耳状纳米片,探讨了银耳状大活性表面在产氢(hydrogen evolution reaction,HER)方面的贡献(Appl. Catal. B, 2019, 257: 117899; https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.117899)。