近日，化学与材料学院朱冬冬博士团队在电催化领域的研究取得新进展，相关成果发表在化学与材料“三类高质量期刊”《Journal of Materials Chemistry A》和《Small》上。
近年来，二维金属有机框架材料（metal-organic frameworks, MOFs）纳米片因其独特的优势在电催化领域得到了广泛关注和研究。朱博士的论文“Engineering pristine 2D metal–organic framework nanosheets for electrocatalysis” 发表于英国皇家化学学会旗下的《Journal of Materials Chemistry A》（大类学科-工程技术1区Top期刊，影响因子10.7）上。该论文被选为“Journal of Materials Chemistry A HOT Paper”。论文第一单位是我校，第一作者为朱冬冬博士。该论文介绍了二维MOFs材料的合成方法，包括自上而下法（Top-down）和自下而上法（Bottom-up）；具体讨论了二维MOFs纳米片在氧析出反应（OER）、氧还原反应（ORR）、氢析出反应（HER）、二氧化碳还原反应（CRR）、尿素氧化反应（UOR）领域的应用；通过具体的案例分析，介绍了有机配体工程、金属位点工程、应变工程以及材料复合在二维MOFs电催化领域的应用；最后对二维MOFs纳米片在电催化领域存在的挑战与机遇进行了展望。
此外，朱博士作为通讯作者，与剑桥大学刘金龙博士、南方科技大学卢周广教授合作，在Wiley旗下的《Small》（大类学科-工程技术1区Top期刊，影响因子10.8）上发表题为“Structure Engineering of MoS2 via Simultaneous Oxygen and Phosphorus Incorporation for Improved Hydrogen Evolution” 的研究论文。二硫化钼纳米片作为一种典型的HER催化剂得到了大量的研究和关注。然而，二硫化钼纳米片目前仍然存在导电性较差，易团聚堆叠而减少其催化活性位点数目等缺点。基于此，研究人员利用NaH2PO2辅助一步水热法成功制备氧磷共掺杂的二硫化钼（O,P-MoS2）纳米片。研究发现，与氧掺杂二硫化钼纳米片（O-MoS2）相比，O,P-MoS2中存在着大量的磷氧键。磷氧键的存在具有以下优势：一是将二硫化钼纳米片连接为连续的网络结构，有利于电子的快速传输；二是抑制了二硫化钼纳米片的团聚和堆叠，因此可以暴露更多的催化活性位点。同时，也显著提高了二硫化钼活性位点的本征活性；三是使得二硫化钼纳米片的结构更加稳定，从而使得O,P-MoS2具有优异的循环性能。因此与O-MoS2相比，O,P-MoS2具有更好的电催化产氢性能。该研究成果得到了Materials Views中国网站的专题报道。
朱冬冬博士，2014年、2017年在南京理工大学分别获得学士、硕士学位，2019年在澳大利亚阿德莱德大学获得博士学位，师从国际电催化专家乔世璋教授，主要研究领域为电催化在清洁能源以及环境处理方面的应用。朱博士为化学与材料学院新引进的高层次人才，在来校不到一年的时间里，组建成立电催化材料科研团队，并担任团队负责人，带领团队成员开展了一系列学术研究，今后将继续集中在催化材料和能源材料方面开展相关工作。
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论文链接：https://doi.org/10.1039/D0TA03138K
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