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強(qiáng)！30多歲評(píng)上杰青！廈大教授3天連發(fā)3篇CNS子刊，累計(jì)IF破50！

來源：科學(xué)10分鐘時(shí)間：2022-05-15 21:39:05 瀏覽：3622次

今日，來自廈門大學(xué)黃小青教授團(tuán)隊(duì)在Nature Communications上發(fā)表了題為“A top-down strategy for amorphization of hydroxyl compounds for electrocatalytic oxygen evolution”的研究成果。

該研究報(bào)道了一種通過氫氧化物的非晶化來制造非晶氧化物的自上而下的策略。

而令人驚訝的，在3月份，黃小青教授的另外兩篇論文在Nature Communications和 Chem上發(fā)表，實(shí)現(xiàn)3天內(nèi)連發(fā)3篇CNS子刊，累計(jì)IF破50！

Nat Commun：制造非晶化的新策略

近日，廈門大學(xué)黃小青教授，廣東工業(yè)大學(xué)徐勇教授，香港理工大學(xué)黃勃龍教授報(bào)道了一種通過氫氧化物的非晶化來制造非晶氧化物的自上而下的策略。

詳細(xì)的表征表明，非晶化過程是通過熱處理過程中配位環(huán)境的變化來實(shí)現(xiàn)，其中氫氧化物中的M–OH八面體結(jié)構(gòu)隨著M–M配位的消失而演變?yōu)榉蔷а趸镏械腗–O四面體結(jié)構(gòu)。

最佳非晶氧化物（FeCoSn(OH)₆-300）在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的析氧反應(yīng)（OER）電催化活性，其TOF值是FeCoSn(OH)₆的39.4倍。進(jìn)一步，研究人員利用密度泛函理論(DFT)和分子動(dòng)力學(xué)(MD)模擬研究了其優(yōu)異的OE電催化R性能和非晶化過程。

所報(bào)道的用于制造非晶氧化物的自上而下的制造策略可以進(jìn)一步促進(jìn)用于催化的非晶材料的基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用。

Chem：提高酸性條件下含碳RuO2電催化劑的活性

析氧反應(yīng)（OER）在能量轉(zhuǎn)換技術(shù)中起著至關(guān)重要的作用。目前，在堿性條件下用于OER的電催化劑已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。相比之下，在酸性條件下開發(fā)穩(wěn)定的OER電催化劑仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

廈門大學(xué)黃小青教授，蘇州大學(xué)邵琪等人通過引入間隙碳，同時(shí)提高了RuO2（C-RuO2-RuSe）的穩(wěn)定性和活性。

研究人員通過協(xié)同Se的蒸發(fā)和C的燃燒制備了C-RuO2-RuSe電催化劑。將碳負(fù)載的RuSe2空心納米球（RuSe2 HNSs）在300 ℃空氣中加熱5 h和10 h，分別生成C-RuO2-RuSe-5和C-RuO2 RuSe-10。

優(yōu)化后的C-RuO2-RuSe-5表現(xiàn)出較高的OER活性，大大高于商用RuO2。更重要的是，C-RuO2 RuSe-10具有更好的穩(wěn)定性，在電流密度為10、20和50 mA·cm-2的0.5M H2SO4中可持續(xù)50h，是文獻(xiàn)中報(bào)道的最穩(wěn)定的酸性O(shè)ER電催化劑之一。

X射線吸收光譜(XAS)表明，間隙C可以拉長(zhǎng)Ru-O鍵，從而顯著提高了穩(wěn)定性。理論計(jì)算進(jìn)一步表明，間隙C激活的Ru位可以改善OER性能。

因此，實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果都證明，通過引入間隙C可以穩(wěn)定RuO₂，因此可以作為一種堅(jiān)固的酸性OER電催化劑。

Science Advances：助力可持續(xù)高效制氫

實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的電催化整體水分解是可持續(xù)高效制氫的迫切需要。然而，由于酸性析氧（OER）過程中電催化劑的快速失活，因此仍具有一定挑戰(zhàn)性。

廈門大學(xué)黃小青教授，廣東工業(yè)大學(xué)徐勇開發(fā)了一種單一Pt位點(diǎn)摻雜的RuO2空心納米球（SS Pt-RuO2 HNSs）作為整體酸性水分解的高性能電催化劑，其中C被捕獲在間隙中，而Pt以單一位點(diǎn)的形式取代了部分Ru位。

研究人員以水合肼水溶液為還原劑，水為溶劑，采用水熱法首次合成了PtRuSe HNSs。然后將PtRuSe HNSs加載到VC-X72碳粉上，并將碳負(fù)載的PtRuSe HNSs在300 °C的空氣中處理10 h，最終得到SS Pt-RuO₂ HNSs。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在0.5 M H₂SO₄中，采用SS Pt-RuO₂ HNSs作水分解電催化劑時(shí)，達(dá)到10、50和100 mA cm^?2的電流密度所需的槽電壓分別為1.49 、1.59和1.65 V，其催化性能已超過大多數(shù)已報(bào)道的整體水分解電催化劑。

詳細(xì)的表征表明，間隙C的存在可以拉長(zhǎng)SsPt-RuO2 HNSs中的RuO和Pt-O鍵，并且SS Pt的引入強(qiáng)烈地影響了RuO₂的電子性質(zhì)。密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，含SS-Pt的RuO₂能顯著提高OER活性的穩(wěn)定性并降低其能壘。

本工作不僅為合成摻雜SS-Pt改性的RuO₂提供了一種簡(jiǎn)便的策略，而且為實(shí)現(xiàn)整體水分解技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用提供了新的思路。

帶得好團(tuán)隊(duì)，也踢得好球

而作為80后的黃小青教授，在2016年發(fā)表Science以來，連續(xù)多年深耕貴金屬納米材料的精準(zhǔn)制備及其電、熱、光催化應(yīng)用研究領(lǐng)域，產(chǎn)出了一系列有影響力的學(xué)術(shù)成果。而他本人也在2020年獲得國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目。

圖為黃小青課題組（Huang's Group）團(tuán)建合照，右一為黃小青教授

科研之余，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)也能讓思維更加開闊。

除了認(rèn)真帶領(lǐng)組內(nèi)成員勇攀科研高峰外，黃小青教授自身也非常熱愛戶外運(yùn)動(dòng)，在其課題組介紹頁中，常?？梢钥吹剿c課題組成員們互動(dòng)的身影：一同組隊(duì)踢足球、一同登山等。

圖為Huang's Group 球隊(duì)成員合照

從黃小青課題組豐富多彩的活動(dòng)中，我們略能窺見其嚴(yán)謹(jǐn)中不乏生動(dòng)的課題組氛圍。而活躍的課題組氛圍往往得益于團(tuán)隊(duì)“領(lǐng)頭羊”開放包容的心態(tài)。

希望在如此氛圍中磕鹽的Huang' Group成員能夠收獲更多成果~

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