更新日期：2020-05-18 材料復合新技術國家重點實驗室
日前，我校材料復合新技術國家重點實驗室木士春教授受國際材料學頂級期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）編輯邀請，撰寫并發(fā)表題為“碳基電催化劑的缺陷工程：洞悉本征碳缺陷的作用（Defect Engineering in theCarbon-Based Electrocatalysts: Insight into the Intrinsic Carbon Defects）”的系統(tǒng)性評述文章。
碳材料由于獨特的物理化學性質，在能源存儲與轉換領域具有廣泛的應用前景。近年來，缺陷工程已成為碳基催化劑活性提升的重要策略。通過構筑本征缺陷及非本征缺陷，可使碳基材料的局域電子態(tài)重新分布，并優(yōu)化其與反應中間體間的吸附行為，從而使反應活化能壘及所需過電勢降低。此外，由于本征碳缺陷存在的必然性，了解其催化機制對于分析復雜碳基催化體系具有重要的科學意義。
近年來，木士春教授課題組在碳缺陷研究領域取得重要的研究進展，特別是近期在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 3859,）期刊上發(fā)表了有關本征五元環(huán)缺陷對碳基材料電化學活性影響的高水平研究成果，受到了國內(nèi)外研究同行的廣泛關注，并被邀請在國際著名期刊《先進功能材料》上撰寫關于本征碳缺陷及其電催化應用的評述性文章。文章重點概括了本征碳缺陷的幾何構型（包括邊緣、空位、孔洞、拓撲缺陷等）及拓撲結構；闡述了不同本征碳缺陷的構筑策略本征碳缺陷的構效關系及催化作用機制；探究了本征碳缺陷與雜原子點缺陷間的協(xié)同優(yōu)化效應及本征缺陷位點對金屬單原子的捕獲效應；總結了本征碳缺陷表征的現(xiàn)代測試表征技術手段；最后，針對本征缺陷研究中存在的問題、挑戰(zhàn)及未來發(fā)展進行了展望。該評述性論文可為今后高活性富缺陷碳基催化劑的設計和構筑提供理論依據(jù)和實驗參考。
論文在線發(fā)表后，已被MaterialsViews、能源學人、納米人等多家學術媒體廣泛報道。論文第一作者為博士研究生朱加偉，通訊作者為木士春教授。該研究得到了國家自然科學基金（No.51672204）及國家重點研發(fā)計劃（No. 2016YFA0202603）等項目的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202001097