電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)調(diào)控及應(yīng)用基礎(chǔ)研究獲新成果

    電化學(xué)及電分析化學(xué)涉及兩相界面電子轉(zhuǎn)移，在催化、能源、生命以及環(huán)境等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，尤其是在解決人類持續(xù)性發(fā)展所遇到的能源與環(huán)境“世紀(jì)性難題”方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，電化學(xué)的發(fā)展依然受到一些基礎(chǔ)科學(xué)問題的制約。如何有效提高電化學(xué)界面的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性，更深入認(rèn)識(shí)和理解電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，特別是納米界面電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等是電化學(xué)發(fā)展需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。 

　　長春應(yīng)化所科研人員圍繞影響電化學(xué)發(fā)展的瓶頸問題，構(gòu)建了在原子水平上可調(diào)控的電極/電解質(zhì)界面結(jié)構(gòu)，研究了表面原子排列結(jié)構(gòu)及荷電狀態(tài)等對(duì)電極反應(yīng)和電化學(xué)性能的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米及亞納米團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和性能調(diào)控，探索和拓寬了金屬團(tuán)簇及高活性納米晶體在電分析和電催化領(lǐng)域的應(yīng)用。日前，由陳衛(wèi)研究員等完成的成果“電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)調(diào)控及應(yīng)用基礎(chǔ)研究”榮獲2019年吉林省科自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。 

　　該系列成果的取得實(shí)現(xiàn)了對(duì)電化學(xué)界面的電化學(xué)活性和電化學(xué)分析性能的提高，為氣敏傳感高性能界面構(gòu)筑及微納氣體傳感器件的發(fā)展提供了新思路。 

　　該成果8篇代表性論文平均影響因子13.7，被SCI論文他引984次，4篇他引>100次，單篇SCI最高他引237次，其中3篇論文成為ESI高被引論文。20篇核心論文平均影響因子14.3，被SCI論文他引2541次，單篇最高他引529次，其中6篇論文成為ESI高被引論文。第一完成人入選2017、2018年RSC中國高被引作者，2018、2019年度科睿唯安全球 “高被引科學(xué)家”。 

　　圖1：金屬團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和催化性能調(diào)控（A）Cu₆團(tuán)簇單晶結(jié)構(gòu)及其HOMO-LUMO能級(jí)結(jié)構(gòu)；（B）通過對(duì)Au₂₅團(tuán)簇荷電狀態(tài)和組分調(diào)控有效增強(qiáng)其電催化活性

　　圖2：催化劑/載體界面電子結(jié)構(gòu)和性能調(diào)控及應(yīng)用（A）通過金屬氧化物/納米晶電子耦合提高其氧還原電催化活性；（B）高指數(shù)納米晶體負(fù)載于石墨烯納米帶應(yīng)用于TNT高靈敏電化學(xué)檢測