近期，我校材料學(xué)院張怡瓊副教授在國(guó)際材料頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料（Advanced Materials，IF=32.086）》、《先進(jìn)功能材料（Advanced Functional Materials，IF=19.924）》連續(xù)發(fā)表兩篇論文，論文第一完成單位均為長(zhǎng)沙理工大學(xué)。
2023年1月11日，張怡瓊副教授以第一作者與通訊作者在《Advanced Materials》期刊上發(fā)表題為“Insights into the Dynamic Evolution of Defects in Electrocatalysts”的綜述論文。電催化被認(rèn)為是緩解能源問(wèn)題并以溫和方式生產(chǎn)燃料或增值化學(xué)品的最有效方法之一。催化劑是催化體系的核心，高效的電催化反應(yīng)離不開(kāi)催化劑的精心設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)高效穩(wěn)定的電催化劑對(duì)發(fā)展先進(jìn)的能源轉(zhuǎn)化裝置具有重要的戰(zhàn)略意義。早期研究表明電催化劑表面缺陷的構(gòu)筑，對(duì)電催化性能的提高具有正效應(yīng)，追蹤缺陷結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化對(duì)于理解催化反應(yīng)機(jī)理有著重要作用。該論文主要圍繞缺陷電催化劑最新研究成果，綜述了在析氧反應(yīng)、析氫反應(yīng)、氮還原反應(yīng)、氧還原反應(yīng)、二氧化碳還原反應(yīng)中缺陷動(dòng)態(tài)演化過(guò)程的研究進(jìn)展以及運(yùn)用各種先進(jìn)的原位表征方法探究缺陷的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，揭示了缺陷動(dòng)態(tài)演化對(duì)催化反應(yīng)的影響機(jī)制。該綜述有望為高性能缺陷電催化劑的設(shè)計(jì)和合成提供借鑒與指導(dǎo)。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202209680
2023年1月12日，張怡瓊副教授指導(dǎo)碩士研究生在《Advanced Functional Materials》期刊上發(fā)表題為“Coupling Fe(II)/Fe(III) Redox Mediated SO2 Conversion with Hydrogen Production”的研究論文。我校材料學(xué)院2021級(jí)碩士研究生武澤為第一作者，張怡瓊副教授為第一通訊作者。
氫能由于具有高的能量密度及零碳排放等優(yōu)點(diǎn)，已發(fā)展為先進(jìn)能源領(lǐng)域的重要方向，成為基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)。電催化水分解在綠氫制備工藝中起著核心作用，對(duì)氫能的發(fā)展具有重要意義。在電解水過(guò)程中，OER是整個(gè)反應(yīng)的速率控制步驟，也是關(guān)鍵的能耗反應(yīng)，極大地限制了整體電催化反應(yīng)速率。同時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣價(jià)值相對(duì)較低，有可能與陰極產(chǎn)生的氫氣混合，造成安全隱患。因此，為了實(shí)現(xiàn)高效的電催化轉(zhuǎn)化制氫，研究具有低電位和高附加價(jià)值的陽(yáng)極OER替代反應(yīng)是非常重要的?；谇捌谄咸烟禽o助Cu(I)/Cu(II)氧化還原與HER耦合制氫體系的研究工作基礎(chǔ)（Y. Zhang, et al. Adv. Mater. 2021, 33, 2104791.），張怡瓊副教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于低成本催化劑材料同時(shí)實(shí)現(xiàn)制氫和二氧化硫（SO2）廢氣捕獲的節(jié)能環(huán)保策略，在陽(yáng)極側(cè)利用SO2廢氣來(lái)輔助Fe(II)/Fe(III)發(fā)生變價(jià)金屬的氧化還原反應(yīng)，將Fe(II)/Fe(III)電氧化反應(yīng)取代陽(yáng)極傳統(tǒng)的OER，降低陽(yáng)極氧化電位，耦合陰極析氫反應(yīng)，構(gòu)建了低電壓高效制氫體系。通過(guò)綜合安全、低成本、高附加值、設(shè)備要求簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，該體系有望與燃料電池系統(tǒng)結(jié)合，為發(fā)展低能耗、高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的低碳制氫-燃料電池系統(tǒng)提供了新的思路。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202212479
近年來(lái)，張怡瓊副教授團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿，聚焦能源與環(huán)境的問(wèn)題，主要開(kāi)展電催化制氫技術(shù)、電催化劑的設(shè)計(jì)與合成及其在新能源材料與器件應(yīng)用方面的研究工作，尤其是在低電位陽(yáng)極電氧化耦合制氫體系積累了較為豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、湖南省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、湖南省教育廳優(yōu)秀青年項(xiàng)目等。目前已在Adv. Mater.、. Funct. Mater.、. Chem. Int. Ed、Chem Catal.、. China Mater.等國(guó)際知名期刊發(fā)表高水平論文35篇，其中以第一作者或通訊作者發(fā)表論文16篇，包括Adv. Mater.（3篇）、. Funct. Mater、、等期刊，其中連續(xù)三期ESI熱點(diǎn)和高被引論文1篇，單篇論文被引用超400余次，論文總引用超3000余次，H指數(shù)25。（文、圖/段軍飛 審/毛衛(wèi)國(guó)）
