热烈热烈祝贺本课题组硕士研究生沈浩宇同学、刘超城同学以优异的学业成绩毕业!
沈浩宇同学以共同第一作者身份在国际综合领域顶刊Advanced Science在线发表!其科研主要思想包括天然木材衍生离子输运结构调控及其湿-热诱导产电研究,从环境空气中捕集水分子,将自然界或工业存在的热资源转化为可再生绿色能源,是当前缓解日益严重的能源短缺和碳排放危机、减轻过于依赖传统石化能源的有效解决途径之一。然而,当前针对湿、热协同能源转化机制研究匮乏,且存在条件苛刻、方法单一、产电效率低等瓶颈问题,对如何高水平持续转化空气湿气、热等自然资源为具有实用价值的清洁能源仍然是当前面临的巨大挑战。以纤维素部分溶解策略制备的气凝胶木材为结构载体,通过在木材胞腔壁表面构筑多孔性木材衍生离子运输结构,协同捕集湿、热自然资源高效诱导产电。深入探究木材胞腔内水分子、离子定向输运及材料结构调控,重点研究了湿-热协同诱导产电性能、稳定性和持久性并阐明相关机理,并有望在新能源动力、建筑减碳减排等领域获得关键应用。目前通过与浙江大学进一步深度合作,希望能在性能及结构优化方面实现实质性提升,进一步巩固有望推进其在国际著名CNS顶刊的发表基础。

图1 Li-wood样品图

图2 Li-wood电池板样品图
刘超城同学以第一作者身份在催化类高水平期刊Catalysis Communications在线发表!过氧化氢作为一种绿色的强氧化剂,是化学能源和环境修复领域极为重要的化学品,具有非常广阔的应用前景。电化学法合成过氧化氢相较于蒽醌法,工艺简单、条件温和、安全性高,但绝大多数依赖于炭黑、石墨烯等传统化石类碳基材料,成本较高且来源短缺;而目前部分采用生物质碳基材料合成过氧化氢还存在产率低、选择性差等瓶颈。本论文以可再生的农林生物质(如轻木、秸秆、竹子等)作为碳源模板,通过Fe等过渡金属调控MOF-5结构并在腔壁表面原位生长,采用一步碳化策略调制生物质碳基Fe-MOF-5催化结构,优化制备了高性能气体扩散电极。深入研究了新型催化结构及其调控对2电子氧还原反应的选择性、过氧化氢产率及电流效率的影响规律,揭示了高效高选择性产过氧化氢的内在机制。该项工作及衍生的新技术有望在呼吸健康、杀菌净化、环境污染控制等领域获得关键应用。

图3 MOF-木材催化碳材料及H2O2样品图

图4 实验室产H2O2样品图

图5 MOF-木材催化碳材料样品图

图6 毕业留影

图7 毕业留影

图8 毕业留影
