納米人編輯部對2019年國內(nèi)外重要科研團隊的代表性重要成果進行了梳理，今天，我們要介紹的是中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授。
俞書宏教授長期從事無機材料的仿生合成與功能化的研究。在聚合物和有機小分子模板對納米結(jié)構(gòu)單元的尺寸和維度及取向生長的調(diào)控規(guī)律、仿生多尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)材料的合成及構(gòu)效關(guān)系研究方面取得多項創(chuàng)新成果。近年來，在面向應(yīng)用的重要納米結(jié)構(gòu)單元的宏量制備、宏觀尺度納米組裝體的制備與功能化、新型納米材料的合成設(shè)計及能源轉(zhuǎn)換材料等方面的研究取得了重要進展。以第一完成人獲得2010年、2016年國家自然科學(xué)二等獎兩項。
下面，我們簡要總結(jié)了俞書宏教授課題組2019年部分研究成果，供大家交流學(xué)習(xí)。
1）僅限于通訊作者文章，以online時間為準(zhǔn)。
2）由于學(xué)術(shù)有限，所選文章及其表述如有不當(dāng)，敬請批評指正。
以下分為四個方面展開：
Part Ⅰ 仿生氣凝膠
Part Ⅱ 宏觀多尺度組裝
Part Ⅲ 電催化
Part Ⅳ 綜述與其他
Part Ⅰ 仿生氣凝膠
1. 中科大倪勇&俞書宏Chem:具有超強彈性與隔熱性能的仿生碳管氣凝膠丨Chem
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的倪勇教授與俞書宏教授團隊以北極熊毛發(fā)的微觀結(jié)構(gòu)為靈感通過溶液方法制備了一種具有超彈性和優(yōu)良隔熱性能的宏觀尺度輕質(zhì)碳管氣凝膠。微結(jié)構(gòu)衍生的熱導(dǎo)率和超彈性在很大程度上取決于內(nèi)部交聯(lián)的碳管的殼層厚度以及氣凝膠的孔徑。值得注意的是，優(yōu)化后的氣凝膠在30%應(yīng)變下經(jīng)過100多萬次壓縮釋放循環(huán)或在90%應(yīng)變下經(jīng)過10000次壓縮釋放循環(huán)仍能夠保持結(jié)構(gòu)的完整性。
此外，這種仿生氣凝膠對寬頻帶力能夠產(chǎn)生快速準(zhǔn)確的動態(tài)壓阻響應(yīng)。尤其是在傳統(tǒng)彈性材料中通過標(biāo)準(zhǔn)落鋼球測得的最快反彈速度1434 mm s-1進一步證實了該仿生碳管氣凝膠的超彈性。此外，該氣凝膠優(yōu)化后的最小導(dǎo)熱系數(shù)低至23 mW m?1 k?1，這一性能優(yōu)于干燥空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。
Huijuan Zhan, Yong Ni, Shuhong Yu et al,Biomimetic Carbon Tube Aerogel Enables Super-Elasticity and Thermal Insulation,Chem, 2019
DOI: 10.1016/j.chempr.2019.04.025
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30202-5?rss=yes#
2. 超彈性硬碳納米纖維氣凝膠丨AM
由于sp3-C引起的亂層“紙牌屋”結(jié)構(gòu)，硬碳氣凝膠在力學(xué)強度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面顯示出很大的優(yōu)勢。然而，制造超彈性硬碳基氣凝膠仍然是一個挑戰(zhàn)。受大自然的啟發(fā)，俞書宏課題組展示了一種簡單且通用的方法，通過使用間苯二酚甲醛（RF）樹脂作為硬碳源，制造具有納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超彈性和抗疲勞硬碳氣凝膠（HCA）。
在該策略中，各種1D納米纖維，包括細菌纖維素納米纖維（BCNF），碲（Te）納米線（TeNW）和碳納米管（CNT），可以用作制造基于RF的納米纖維氣凝膠的結(jié)構(gòu)模板。通過隨后將有機組分退火成硬碳來制備穩(wěn)固和超彈性的HCA。所得HCAs具有優(yōu)異的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，包括超彈性，高抗壓強度，高回復(fù)速度（860 mm s-1），低能量損失系數(shù)（<0.16），長周期壽命和耐熱/耐寒性。
Zhi‐Long Yu, Bing Qin, Zhi‐Yuan Ma, Jin Huang,Si‐Cheng Li, Hao‐Yu Zhao, HanLi, Yin‐Bo Zhu, Heng‐An Wu, Shu‐Hong Yu, Superelastic Hard Carbon Nanofiber Aerogels. AdvancedMaterials, 2019.
DOI:10.1002/adma.201900651
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900651
3. 非溫度相關(guān)的超彈性、耐疲勞碳纖維氣凝膠丨AM
在較大溫度范圍內(nèi)，具有超彈性、耐疲勞特性的氣凝膠材料在航空、機械等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)的陶瓷氣凝膠、聚合物氣凝膠、金屬氣凝膠等面臨抗疲勞性能、壓縮性能難以令人滿意，而碳納米管氣凝膠則制備工藝復(fù)雜。
本研究中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士和梁海偉教授團隊通過無機鹽輔助裂解細菌纖維素的方式，得到了具有多級結(jié)構(gòu)的碳纖維氣凝膠。在反復(fù)壓縮條件下，得到的碳纖維氣凝膠表現(xiàn)出超彈性特點，且無塑性變形。在?100 to 500 °C范圍內(nèi)，其超彈性和耐疲勞性能同樣優(yōu)異。更為重要的是，該碳纖維氣凝膠便于大規(guī)模拓展，成本低廉。
Chao Li, Yan-Wei Ding, Bi-Cheng Hu, etal, Temperature-Invariant Superelastic and Fatigue Resistant CarbonNanofber Aerogels, Advanced Materials, 2019
DOI：10.1002/adma.201904331
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201904331?af=R
4. 細菌纖維素衍生的高性能納米纖維固體酸催化劑丨Research
傳統(tǒng)的SACs存在酸密度低、穩(wěn)定性差、成本較高及催化性能有待提高等缺點。近年來，研究人員相繼開發(fā)出了一系列新型SACs，并展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。但是，迄今為止這仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授和梁海偉教授研究團隊研制出了一種新型的多孔碳基SACs，該材料通過不完全碳化和磺化天然納米纖維素來制備（圖1）。由于該制備工藝簡單、成本低廉，因此易于推廣使用。更為重要的是，制備的SACs保留了天然纖維前驅(qū)物的三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有較高的比表面積（高達837 m2·g-1）和大孔容（可達0.92 cm2·g-1）。
此外，高效的磺化工藝使納米纖維具有豐富的Br?nsted酸位點，包括-SO3H基團（高達2.42 mmol·g-1）以及羥基（-OH）和羧基（-COOH）基團（總酸密度高達3.88 mmol·g-1）。在一系列重要的酸催化反應(yīng)中，包括α-甲基苯乙烯的二聚反應(yīng)（疏水性反應(yīng)，見表1）、油酸的酯化反應(yīng)（親水性反應(yīng)）和頻哪醇重排反應(yīng)（酸強依賴性反應(yīng)），該新型SACs的性能均大大優(yōu)于目前通用的固體酸催化劑，甚至在某些情況下性能優(yōu)于經(jīng)典的液體酸催化劑H2SO4。此外，該新型SACs在其他重要反應(yīng)中也展現(xiàn)出卓越的性能，如β-烯酮/酯的合成和硝基苯還原。
https://spj.sciencemag.org/research/
https://academic.oup.com/nsr/article/6/1/64/5203641
Part Ⅱ 宏觀多尺度組裝
5. 生物合成宏觀尺度功能納米復(fù)合材料丨NSR
如何將納米材料組裝成宏觀尺度體材料并保持其納米尺度的獨特性能，是納米材料獲得實際應(yīng)用的關(guān)鍵，也是目前面臨的重要挑戰(zhàn)之一。將納米材料組裝成宏觀尺度體材料可實現(xiàn)許多新的且單個納米顆粒所不具備的性質(zhì)，如光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)及離子傳導(dǎo)性能等。有鑒于此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊發(fā)展了一種通用的生物合成方法——固態(tài)基底-氣溶膠生物合成法。
研究人員通過將傳統(tǒng)木醋桿菌液態(tài)發(fā)酵基底替換為固態(tài)，穩(wěn)定了微生物合成的納米纖維素的界面，通過原位實時程序化沉積納米單元氣溶膠，實現(xiàn)了原位生長的納米纖維素與不同納米單元的均勻復(fù)合，首次成功制備了一系列納米結(jié)構(gòu)單元含量可控、形狀規(guī)則的宏觀尺度大塊細菌纖維素納米復(fù)合材料。相對于傳統(tǒng)漿料法，該生物合成過程完整地保留了細菌纖維素的三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所制備的復(fù)合材料塊材在保留其納米單元納米尺度優(yōu)良性能的同時，具有更為優(yōu)異的力學(xué)強度。
Guan Q F, Han Z M, Luo T T, et al. A generalaerosol-assistedbiosynthesis of functional bulk nanocomposites. National Science Review, 2018.
DOI: 10.1093/nsr/nwy144
https://doi.org/10.1093/nsr/nwy144
6. 鋰電極，木頭造丨NSR
在以金屬鋰為負(fù)極的鋰離子電池的充放電過程中，會發(fā)生枝晶生長、體積膨脹等問題。引入多孔三維框架是解決這些問題的方案之一。三維框架可以增大負(fù)極材料的比表面積，從而減小實際電流密度，使鋰金屬的沉積、脫出過程更加均勻。而良好的多孔框架應(yīng)當(dāng)具備尺寸可調(diào)、解構(gòu)穩(wěn)定，親鋰性良好等性質(zhì)。該研究中，研究者基于仿生木材開發(fā)了微納多尺度仿生結(jié)構(gòu)框架，其基本制備過程如下圖所示，包含冰晶誘導(dǎo)自組裝、熱固化、碳化修飾等三個主要步驟。人造木材的基本結(jié)構(gòu)在冰晶誘導(dǎo)自組裝過程中形成。
通過調(diào)控冷臺初始溫度，可以控制冰晶成核與長大的程度，從而決定垂直孔道的尺寸。在后續(xù)的固化和碳化過程中，孔道尺寸會有所縮小，但其縮小比例是可以明確表征的。所以，研究者可以通過控制冷凍參數(shù)，來調(diào)控最終的孔道尺寸，實現(xiàn)了孔道尺寸的可調(diào)控性。在碳化過程中，研究者通過高頻高壓電鍍沉積，在孔道內(nèi)壁修飾上一層均勻分布的Sn/Ni合金納米顆粒。這些納米顆粒可以作為成核點，為電極提供良好的親鋰性和誘導(dǎo)沉積效應(yīng)。此外，研究者還以實驗方法檢驗了仿生電極的穩(wěn)定性。
Bio-inspired low-tortuosity carbon host for high-performancelithium-metal anode. Natl Sci Rev 2019; 6: 247-256.
https://doi.org/10.1093/nsr/nwy148
7. 仿珍珠層高性能納米復(fù)合材料丨Matter
天然生物材料具有獨特的微觀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的力學(xué)性能，仿生研究可以開發(fā)各種新型，輕便的高性能的結(jié)構(gòu)材料，滿足各種戰(zhàn)略應(yīng)用需求。超薄納米片是一種近乎理想的組裝單元，但是，一旦將這些納米級構(gòu)筑單元集成到宏觀納米復(fù)合材料中，納米材料的獨特性能就容易降低。這主要是因為，在宏觀組裝過程中，復(fù)合材料多種組成的微觀界面和納米界面不易控制，導(dǎo)致納米材料的宏觀尺度組裝仍然具有挑戰(zhàn)性。
有鑒于此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏課題組及其合作者發(fā)展了一種多尺度軟-剛性雙網(wǎng)絡(luò)界面設(shè)計策略，可以從粘土納米片中高效地構(gòu)建高性能仿珍珠層納米復(fù)合材料，實現(xiàn)了高濕度和高溫條件下增強的力學(xué)性能和環(huán)境耐久性。研究人員以低成本的蒙脫土二維材料作為基本組裝單元，在剛性的酚醛樹脂和柔性的聚乙烯醇復(fù)合材料構(gòu)建軟-剛性雙網(wǎng)絡(luò)界面，最終通過蒸發(fā)自組裝和層壓方式，得到了高性能的仿珍珠層高性能納米復(fù)合材料。這項工作為設(shè)計高性能仿生納米復(fù)合材料提供了新的思路。
Si-Ming Chen et al.Superior Biomimetic Nacreous Bulk Nanocomposites by a Multiscale Soft-RigidDual-Network Interfacial Design Strategy. Matter 2019.
https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/pii/S2590238519300165
8. 硅藻土衍生的多級混合負(fù)極用于高性能全固態(tài)鋰電池丨Nat. Commun.
層狀結(jié)構(gòu)的鋰基負(fù)極對于全固態(tài)鋰電池非常需要。然而，由于金屬鋰的不穩(wěn)定性，層狀結(jié)構(gòu)金屬鋰負(fù)極的制備仍然具有一定的挑戰(zhàn)性。有鑒于此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的俞書宏教授和姚宏斌教授等利用天然硅藻土作為構(gòu)建高性能全固態(tài)鋰電池硅鋰復(fù)合負(fù)極的模板。
研究發(fā)現(xiàn)，這種混合負(fù)極具有穩(wěn)定的鋰電鍍/剝離性能，平均過電位低于100 mV，幾乎沒有任何短路。此外，使用該鋰金屬復(fù)合負(fù)極與磷酸鐵鋰正極組合的全固態(tài)全電池具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性(0.5C下循環(huán)工作500次，容量衰減率為0.04%)和高倍率性能(5C下65mAh g?1)。
Fei Zhou, Zheng Li, Yu-Yang Lu, Bao Shen, YongGuan, Xiu-Xia Wang, Yi-Chen Yin, Bai-Sheng Zhu, Lei-Lei Lu, Yong Ni, Yi Cui,Hong-Bin Yao* & Shu-Hong Yu*. Diatomite derived hierarchical hybrid anodefor high performance all-solid-state lithium metal batteries. Nat. Commun.,2019
DOI：10.1038/s41467-019-10473-w
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10473-w
9. 具有多響應(yīng)驅(qū)動的各向異性、修復(fù)水凝膠丨Nat. Commun
由于在外部刺激下具有獨特的形狀轉(zhuǎn)換和自我修復(fù)功能，受智能生物組織的啟發(fā)，人造肌肉狀執(zhí)行器具有迷人的前景。然而，由于缺乏制造具有各向異性響應(yīng)性的巧妙柔軟材料的簡單和通用路線，進一步的實際應(yīng)用受到阻礙。合肥工業(yè)大學(xué)的從懷萍和中科大的俞書宏團隊設(shè)計了用于制造各向異性水凝膠的普適性的原位聚合策略。
該各向異性水凝膠由通過金屬納米結(jié)構(gòu)組件交聯(lián)的高度有序的層狀網(wǎng)絡(luò)組成，并具有在機械、光學(xué)、去溶脹和溶脹行為上的顯著各向異性性能。由于動態(tài)硫醇-金屬配合作為愈合基序，復(fù)合材料在NIR輻照和低pH條件下表現(xiàn)出快速和有效的多響應(yīng)自愈合性能。取決于明確定義的各向異性結(jié)構(gòu)，水凝膠呈現(xiàn)可控的溶劑響應(yīng)機械致動性能。
Qin, H.; Zhang, T.; Li, N.; Cong, H.-P.; Yu,S.-H. Anisotropic and self-healing hydrogels with multi-responsive actuatingcapability. Nat. Commun. 2019, 10, 2202.
Doi:10.1038/s41467-019-10243-8.
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10243-8
Part Ⅲ 電催化
10. 混合二硒化鈷材料高效電催化丨Nat. Commun.
燃料電池和電解槽等清潔能源技術(shù)需要高活性和高穩(wěn)定性的電催化劑，以加速涉及多質(zhì)子/多電子的電極反應(yīng)。先前的研究報道了多種提高催化活性的方法，例如化學(xué)摻雜，應(yīng)變和缺陷工程，合金化和脫合金。然而，在苛刻的電化學(xué)環(huán)境中，許多活性催化劑的降解，仍然是限制裝置效率和成本效益的主要挑戰(zhàn)。許多不含Pt族金屬的無機催化劑對各種重要的電極反應(yīng)均顯示出高的固有活性，但其實際應(yīng)用常常遭受不良的結(jié)構(gòu)降解，因此穩(wěn)定性較差，尤其是在酸性介質(zhì)中。
有鑒于此，中科大俞書宏、高敏銳等人報道了一種堿熱合成方法，合成了立方相和正交相幾乎均勻分布的相混合二硒化鈷材料。實驗發(fā)現(xiàn)，使用水電解作為模型反應(yīng)，相混合的二硒化鈷催化劑在酸性電解質(zhì)中的過電勢僅為124mV時即可達到10mA cm-2的電流密度。連續(xù)運行超過400 h后，催化劑沒有失活跡象，并且經(jīng)過50,000個潛在循環(huán)后，極化曲線得到了很好的保留。進一步實驗和計算研究發(fā)現(xiàn)，相混合導(dǎo)致的Co和Se原子之間的共價提高了，這大大增強了晶格穩(wěn)定性，從而提高了材料的穩(wěn)定性。
Xiao-LongZhang, et al. Polymorphic cobalt diselenide as extremely stableelectrocatalyst in acidic media via a phase-mixing strategy. Nat.Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-12992-y
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12992-y
11. CN空位抑制普魯士藍類似物中的鐵浸出助力OER丨Nature Commun.
普魯士藍類似物（PBA）是一類鈣鈦礦型材料AxM[Fe(CN)6] y·mH2O（0≤x≤2, y <1），其中A是堿金屬，M是過渡金屬。在這些材料中，氮配位的M位和碳配位的Fe位點通過CN基團橋接，形成開放的骨架。
近年來，PBA已成為OER的催化材料，而OER是實現(xiàn)可充電金屬-空氣電池和光/電化學(xué)水分解的關(guān)鍵。操縱缺陷化學(xué)可以調(diào)整材料的性質(zhì)和功能，如能帶結(jié)構(gòu)、電導(dǎo)率、磁性和催化。觀察到的最常見的缺陷是空位，通常，空位工程可能導(dǎo)致催化劑中的大量結(jié)構(gòu)擾動，具有定制表面電負(fù)性、電荷濃度和再分布的能力。一旦克服了形成能，就可以形成陰離子和/或陽離子空位，可能產(chǎn)生各種空位缺陷，如氧，硫，碘，鎳，鐵，有時還有雙空位。PBA是眾所周知的帶有Fe(CN)6空位的材料，可以改變電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。原則上，在PBA中產(chǎn)生一種新型空位將成為改變電荷環(huán)境的觸發(fā)因素，成為催化性增強的區(qū)域。但之前沒有嘗試過在PBA材料中產(chǎn)生非常規(guī)空位，主要是由于缺乏有效的合成途徑。
鑒于此，中科大俞書宏和高敏銳團隊通過氮氣等離子體轟炸，在Ni-FePBA即K2NiFe(CN)6中產(chǎn)生CN空位（為VCN）。盡管金屬和CN配體具有很強的親和力，但綜合表征證實了電離的N2可以破壞PBA中Fe-C-N-Ni的鍵，形成非常規(guī)的C-N空位。具有VCN的Ni-Fe PBA催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)高效的OER催化，遠遠超過原始和報道的空位介導(dǎo)OER催化劑。這種增強歸因于在析氧反應(yīng)期間，VCN的存在可以抑制Fe物質(zhì)的釋放，因此有利于通過PBA的動態(tài)自重構(gòu)，生長Ni-Fe氧（氫氧化物）活性層。
Zi-You Yu et al. Unconventional CN vacanciessuppress iron-leaching in Prussian blue analogue pre-catalyst for boostedoxygen evolution catalysis, Nature Communications, 2019.
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10698-9
12.非晶NiFeMo氧化物的簡易合成及快速表面重構(gòu)助力OER丨Angew
OER由于其緩慢的動力學(xué)而在很大程度上限制了電解槽的效率。雖然結(jié)晶金屬氧化物作為OER催化劑具有很大的潛力，但它們的非晶相也顯示出高活性。然而，生產(chǎn)無定形金屬氧化物的合成進展緩慢，并且無定形結(jié)構(gòu)如何有益于催化性能仍然是難以捉摸。
中科大俞書宏和高敏銳團隊通過在幾分鐘內(nèi)由過飽和無機金屬鹽快速共沉淀可擴展合成無定形NiFeMo氧化物（一批多達515 g），并具有均勻的元素分布。與其晶體對應(yīng)物相比，非晶態(tài)NiFeMo氧化物在OER期間經(jīng)歷更快的表面自重構(gòu)過程，并形成具有豐富氧空位的金屬氧（氫氧化物）活性層，而這個過程對于晶體對應(yīng)物來說是緩慢的。這致使在0.1M KOH中在10 mA cm-2下具有280 mV過電位的優(yōu)異OER活性。
YuDuan, Zi-You Yu, Shao-Jin Hu, Xu-Sheng Zheng, Chu-Tian Zhang, Hong-He Ding,BiCheng Hu, Qi-Qi Fu, Zhi-Long Yu, Xiao Zheng, Jun-Fa Zhu, Min-Rui Gao,Shu-Hong Yu, Scale-up Synthesis of Amorphous NiFeMo Oxides and Their RapidSurface Reconstruction for Superior Oxygen Evolution Catalysis, AngewandteChemie International Edition, 2019.
DOI:10.1002/anie.201909939
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201909939
13. 高曲率過渡金屬硫族化物納米結(jié)構(gòu)高效電催化CO2還原丨Angew
將CO2電化學(xué)還原為高附加值的化學(xué)品和燃料可以以化學(xué)鍵的形式存儲可再生能源（太陽能，風(fēng)能等）。在CO2還原反應(yīng)（CO2RR）產(chǎn)生的眾多產(chǎn)品中，CO特別重要，因為使用H2O作為反應(yīng)介質(zhì)實現(xiàn)CO到燃料的轉(zhuǎn)化在動力學(xué)上更有利。但是到目前為止，具有高CO部分電流密度（jCO）（> 200 mA cm-2）和法拉第效率（FE）大于95％的無貴金屬催化劑幾乎未見報道。將CO2轉(zhuǎn)化為有用燃料的挑戰(zhàn)主要來自將CO2轉(zhuǎn)化為CO2?或其它中間體的過程，這通常需要貴金屬催化劑，高過電勢和/或電解質(zhì)添加劑（例如，離子液體）。
近日，中科大俞書宏，高敏銳等報道了一種微波加熱策略，用于合成過渡金屬硫?qū)僭鼗锛{米結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效地將CO2電還原為CO。實驗表明，合成的硫化鎘（CdS）納米針陣列在1.2V（相對于可逆氫電極）電壓下電催化CO2RR，具有212 mA cm-2的電流密度，CO法拉第效率為95.5±4.0％。實驗和計算研究表明，具有強的鄰近效應(yīng)的高曲率CdS納米結(jié)構(gòu)催化劑會產(chǎn)生較大的電場增強作用，這可以濃縮堿金屬陽離子，從而提高CO2的電還原效率。
Fei-YueGao, Shao-Jin Hu, Min-Rui Gao*, Shu-Hong Yu*, et al. High‐curvature transition metalchalcogenide nanostructures with profound proximity effect enable fast andselective CO2 electroreduction. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201912348
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201912348
14. Ni2P納米陣列催化劑高效HER，電流密度>600 mA cm-2 丨JACS
設(shè)計高效的無貴金屬電催化劑用于大規(guī)模H2生產(chǎn)仍然具有挑戰(zhàn)。近日，悉尼科技大學(xué)Guoxiu Wang及中科大俞書宏、Min-Rui Gao團隊合作，報道了一種在商用泡沫鎳基質(zhì)上生長的Ni2P納米陣列催化劑，該催化劑在堿性介質(zhì)中具有高的電催化活性和穩(wěn)定性。
Ni-Fe LDH陽極和Ni2P/NF陰極組成的電解槽能高效電解水，具有比Pt/C||Ir/C電池更高的性能，電流密度>600 mA cm-2。Ni2P催化劑高的催化性能歸因于高效電子轉(zhuǎn)移、優(yōu)異的本征活性及納米陣列和基質(zhì)間的緊密連系。而且Ni2P納米陣列獨特的“超疏氣”表面使得其能承受內(nèi)部和外部作用力，并且在大電流密度下（例如> 1000 mA cm-2）及時釋放原位生成的H2。
Xingxing Yu, Min-Rui Gao*, Guoxiu Wang*,Shu-Hong Yu*, et al. A “Superaerophobic” Nickel Phosphide NanoarrayCatalyst for Efficient Hydrogen Evolution at Ultra-High CurrentDensities. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b02527
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021%2Fjacs.9b02527
Part Ⅳ 綜述與其他
15. 基于規(guī)模化制備納米線的智能窗戶凈化霧霾丨iScience
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30014-8
16. 有序納米結(jié)構(gòu)增強電催化性能丨JACS
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03617
17. 中空合金納米管電催化劑的的控制合成綜述丨AM
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201803503
18. 納米線綜述丨AM
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902807
除此之外，俞書宏教授課題組2019年在納米線的規(guī)模化制備、空氣凈化材料等領(lǐng)域取得了一系列重要成果，由于內(nèi)容較多，在此不一一列出。感興趣的讀者可前往俞書宏教授課題組網(wǎng)站學(xué)習(xí)。
俞書宏教授課題組網(wǎng)站：http://staff.ustc.edu.cn/~yulab/windex.html
俞書宏教授簡介
俞書宏，安徽合肥廬江縣人，1967年8月生，2019年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。國際溶劑熱-水熱聯(lián)合會(ISHA)國際理事會秘書長和理事會執(zhí)委、國家自然科學(xué)基金委第十三和第十四屆化學(xué)科學(xué)部專家評審組成員。擔(dān)任多本國際期刊顧問編委、執(zhí)行編委或編委，已在國際重要學(xué)術(shù)期刊Science, Nature Materials, Nature Nanotechnology,等發(fā)表通訊或第一作者論文430余篇。被SCI論文引用48586次，H因子123，2014-2017年連續(xù)入選全球高被引科學(xué)家。
納米線
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201907708
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30014-8
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.langmuir.9b00042
