近日，我校2021級(jí)物理韶峰班本科生李聞卿以第一作者身份在《化學(xué)工程期刊》（Chemical Engineering Journal，中科院一區(qū)TOP, IF = 13.4）上發(fā)表題為“鐵電極化翻轉(zhuǎn)調(diào)控單原子催化劑的OER和ORR反應(yīng)”（Polarization switching-controlled oxygen evolution and reduction reactions for ferroelectric single-atom catalysts）的科研論文。我校物理與光電工程學(xué)院薛雄雄副教授和南京理工大學(xué)張勝利教授為論文共同通訊作者，我校為論文第一單位。
鐵電單原子催化劑示意圖
與傳統(tǒng)單原子催化劑不同，鐵電單原子催化劑可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)極化來(lái)進(jìn)一步調(diào)控和優(yōu)化催化活性。本研究利用第一性原理計(jì)算從理論上探究了極化翻轉(zhuǎn)調(diào)控以In2Se3單層為錨定載體的鐵電單原子催化劑ORR和OER催化活性的微觀(guān)機(jī)制。研究結(jié)果表明，極化翻轉(zhuǎn)不僅能有效優(yōu)化反應(yīng)過(guò)電位，還能控制相應(yīng)電位限制步，從而激活并提高催化性能。在特定反應(yīng)步下翻轉(zhuǎn)鐵電極化方向可以重新激活催化反應(yīng)，并進(jìn)一步提高在極化向上和向下中活性較弱的特定鐵電單原子催化劑效率。這些前瞻性的計(jì)算結(jié)果表明，鐵電極化翻轉(zhuǎn)可以作為提高單原子催化劑活性的一個(gè)有效途徑。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、湖南省教育廳優(yōu)秀青年項(xiàng)目以及湖南省自然科學(xué)基金支持。
近年來(lái)，我校物理學(xué)韶峰班依托湖南省物理學(xué)拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地、物理學(xué)國(guó)家一流本科專(zhuān)業(yè)，開(kāi)展拔尖學(xué)生培養(yǎng)的改革與實(shí)踐，成效顯著。截至目前，物理韶峰班學(xué)生累計(jì)以第一作者身份在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文15篇，100多名畢業(yè)生進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院、北京大學(xué)、清華大學(xué)等高校和科研院所深造。
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