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发表于 2025-2-8 15:15:08
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成果及论文 张兵课题组主要面向水中氢高效催化利用，从分析反应过程入手，设计与合成催化材料，调控关键步骤与优化反应途径，结合多种原位谱学技术与计算模拟研究催化材料在反应过程中的动态结构演化与构效关系，实现耦合可再生能源的绿氢制备与高效电催化氢化，并探索其工业化应用。主要学术贡献如下： (1) 发明了合成高效电解水析氢新材料和新方法，提出了无机材料结构调控以水为氢源的电催化氢化反应新策略，建立了有机电氧化耦合电还原析氢/氢化的新体系（部分成果获2012年度中国化学会青年化学奖和2023年度天津市自然科学一等奖）。 (2) 提出了水为氢源和氧源“空气电氧化合成硝酸”和“硝酸根电还原合成氨”的人工固氮的绿色新途径，发明了耦合电解水低温低压合成绿氨新方法与新技术。 (3) 创新了水为氢源的双组分电催化氢化-偶联新方法，以氮氧化物为氮源，实现了酰胺、肟和氨基酸等C–N键的构建。 近年来，张兵教授以通讯作者在Acc. Chem. Res.（2篇）、Nat. Rev. Chem.、Nat. Catal.（4篇）、Nat. Sustain.、Nat. Synth.等期刊发表论文，包括2篇J. Am. Chem. Soc.外封面等。相关论文得到诺贝尔化学奖得主等学者在Science、Nat. Chem.、Nat. Rev. Chem.、Nat. Rev. Mater.等期刊上的正面引用和评价，近五年他引21000余次，单篇最高他引2900余次。 收到Acc. Chem. Res.、Nat. Rev. Chem.、Nat. Catal.、Nat. Synth.等期刊的约稿。此外，培养了国家四青人才、全国博新计划入选者等一批优秀青年人才，多名毕业研究生和博士后在重点院校任教授/研究员、副教授及企事业单位工作（详见往届成员：https://www.x-mol.com/groups/bzhangtju/people/8565）。 主要科研进展时间表如下： 2013年，发表了多孔磷化物电解水析氢（Chem. Commun. 2013, 49, 6656–6658）和等级孔结构的硫化钼纳米管电解水析氢和光辅助电解水析氢（Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8602–8606）的论文。 2016年，提交了“电解水耦合有机氧化与高效制氢”的申请书（国家自然基金石油化工联合基金项目；接受编号：U166210005）。 2017年，发表了“利用电化学原位拉曼光谱揭示Fe2O3-Ni(OH)2阳极原位转化为NiFe2O4-NiOOH活性物种”的论文（初稿投稿日期：2016年11月；Sci. China Mater. 2017, 60, 324–334）。 2017年，提交了“水为氢源的电催化氢/氘化”的申请书（国家自然科学基金杰青申请书，接受编号：2172500349）。 2018年，发表了“以水为氧源，NiSe表面原位形成的高价镍氧化物用作活性物种，驱动有机电氧化反应，耦合有机氧化与高效制氢”的论文（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 13163–13166），并较早拓展到耦合有机氧化与氢化成对电合成体系上（Natl. Sci. Rev. 2020, 7, 285–295；Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 18908–18912）（两篇论文在线出版日期：2019年10月）。 2019年，发表了“氮气氧化制硝酸根、硝酸根以水为氢源电还原氢化合成氨”的论文（初稿投稿日期：2018年9月；Natl. Sci. Rev. 2019, 6, 730–738） 2021年，发表了“以水为氢源，含氮氧化物与二氧化碳共电还原氢化-偶联构建尿素”的论文（初稿投稿日期：2020年；Cell Rep. Phys. Sci. 2021, 2,100378），撰写了“Electrocatalytic Construction of the C–N Bond from the Derivates of CO2 and N2”的Perpestive论文（投稿日期：2021年9月；Sci. China Chem. 2022, 65, 204–206）。 2025 Junwei Yao, Chuanqi Cheng, Yongmeng Wu, Cuibo Liu, Shuoshuo Guo, Ying Gao*, Bin Zhang*. Interfacial Hydrogen−Bond Network Regulation Tuned Water Dissociation Enables Selective Chlorination of Alkenes. Journal of the American Chemical Society 2025, in minor revision. Mingming Yan, Rong Yang, Cuibo Liu, Ying Gao*, Bin Zhang*. In Situ Probing the Anion-Widened Anodic Electric Double Layer for Enhanced Faradaic Efficiency of Chlorine-Involved Reactions. Journal of the American Chemical Society 2025, accept. Meng He, Haotian Wang, Chuanqi Cheng, Rui Li, Cuibo Liu, Ying Gao*, Bin Zhang*. Cu+ Site-Enhanced Adsorption and Crown Ether-Reconfigured Interfacial D2O Promote Electrocatalytic Dehalogenative Deuteration. Journal of the American Chemical Society 2025, 10.1021/jacs.4c17432. https://doi.org/10.1021/jacs.4c17432 Rui Li, Meng He, Chuanqi Cheng, Fanpeng Chen, Lijun Yang, Jian-Zhong Cui*, Cuibo Liu*, Bin Zhang*. Defect-Induced Electron Localization Promotes D2O Dissociation and Nitrile Adsorption for Deuterated Amines. Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(x), e202424039. (VIP) https://doi.org/10.1002/anie.202424039 Shuoshuo Guo, Changhong Wang, Huizhi Li, Tieliang Li, Cuibo Liu, Ying Gao*, Bo-Hang Zhao*, Bin Zhang*, CeO2 Modification Promotes the Oxidation Kinetics for Adipic Acid Electrosynthesis from KA Oil Oxidation at 200 mA cm–2, Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(x), e202423432. (Hot Paper) https://doi.org/10.1002/anie.202423432 Chuanqi Cheng, Fanpeng Chen, Bin Zhang*, Bo-Hang Zhao*, Xiwen Du*. Promoting Water Dissociation and Weakening Active Hydrogen Adsorption to Boost the Hydrogen Transfer Reaction over a Cu-Ag Superlattice Electrocatalyst. Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(1), e202413897. (Hot Paper) https://doi.org/10.1002/anie.202413897 Linke Cai, Yao Liu, Ying Gao, Bo-Hang Zhao, Jiacheng Guan, Xiao Liu, Bin Zhang*, Yi Huang*. Atomically Asymmetrical Ir–O–Co Sites Enable Efficient Chloride-Mediated Ethylene Electrooxidation in Neutral Seawater. Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(5), e202417092. (VIP) https://doi.org/10.1002/anie.202417092 Zhitan Wu, Nannan Meng*, Rong Yang, Maoxin Chen, Jinhui Pan, Sijia Chi, Chao Wu, Shibo Xi, Yuan Liu, Yingqing Ou, Wenya Wu, Shuhe Han, Bin Zhang*, Quan-Hong Yang*, Kian Ping Loh*. Boosting C2+ Alcohols Selectivity and Activity in High-Current CO Electroreduction using Synergistic Cu/Zn Co-Catalysts. Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(x), e202420283. (Hot Paper) https://doi.org/10.1002/anie.202420283 Shanshan Lu, Zhipu Zhang, Chuanqi Cheng, Bin Zhang, Yanmei Shi*. Unveiling the Aggregation of M−N−C Single-Atoms into Highly Efficient MOOH Nanoclusters during Alkaline Water Electroxidation. Angewandte Chemie International Edition 2025, 64(1), e202413308. https://doi.org/10.1002/anie.202413308 |
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发表于 2025-2-8 12:12:30
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