近日,我校機(jī)械與汽車工程學(xué)院在讀大三本科生張澍镕在國(guó)際知名期刊《Applied Surface Science》上以獨(dú)立一作身份發(fā)表題目為“Modulating oxygen-vacancy of IrOx@Ti via controllably partial pressures by magnetron sputtering for enhanced electrocatalytic oxygen evolution reaction”學(xué)術(shù)論文。青島理工大學(xué)為第一署名單位,機(jī)械與汽車工程學(xué)院PVD功能薄膜團(tuán)隊(duì)高波老師、王進(jìn)老師以及西安交通大學(xué)杜曉曄老師為論文共同通訊作者。
該研究聚焦于通過(guò)納米技術(shù)在納米尺度上精確調(diào)控IrOx催化劑的結(jié)構(gòu),尤其是氧空位濃度,以優(yōu)化其在PEMWE中的催化性能。通過(guò)磁控濺射技術(shù)精確控制制備過(guò)程中的氧氣流量參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)催化劑中氧空位濃度的精確調(diào)控,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制備方法的不足。在實(shí)驗(yàn)中,張澍镕制備了高氧空位濃度的IrOx-10@Ti催化劑,并在析氧反應(yīng)(OER)中表現(xiàn)出優(yōu)異性能:該催化劑僅需198 mV的過(guò)電位即可達(dá)到10 mA/cm2的電流密度,并且在0.5 mol/L H2SO4溶液和PEMWE中表現(xiàn)出長(zhǎng)達(dá)200小時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行能力。這一成果不僅大幅降低了銥的負(fù)載量,還顯著提高了催化效率和穩(wěn)定性,可為IrOx催化劑的高性能設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),為質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供重要參考,在降低傳統(tǒng)催化劑成本、進(jìn)一步推動(dòng)氫能源等清潔能源的廣泛應(yīng)用方面具有重要意義。
張澍镕的成功離不開(kāi)團(tuán)隊(duì)支持。該科研團(tuán)隊(duì)致力于表面功能涂層與薄膜的開(kāi)發(fā)、表征和應(yīng)用,已開(kāi)發(fā)新型陶瓷/金屬納米薄膜材料、電催化析氫析氧膜電極、耐磨疏水涂層材料等薄膜體系,致力于探索表面、界面以及納米結(jié)構(gòu)等前沿應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人高波老師承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金和山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目,在他的帶領(lǐng)下,來(lái)自不同專業(yè)背景的成員組成了一個(gè)互補(bǔ)性強(qiáng)、戰(zhàn)斗力高的科研團(tuán)隊(duì),在學(xué)術(shù)研究和學(xué)科競(jìng)賽中均取得了豐碩成果。
自加入團(tuán)隊(duì)以來(lái),張澍镕在學(xué)科競(jìng)賽中屢獲佳績(jī),收獲了諸多榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)。曾獲第十屆全國(guó)大學(xué)生能源經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)創(chuàng)意大賽三等獎(jiǎng)、挑戰(zhàn)杯省級(jí)銅獎(jiǎng)以及中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽省級(jí)銀獎(jiǎng)等國(guó)家級(jí)省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)十余項(xiàng)。值得一提的是,這不是該生發(fā)表的第一篇學(xué)術(shù)論文,近期他以共同第一作者身份(排名第二)在 《Materials Science & Engineering B》期刊上發(fā)表了題為“Three-dimensional Au-decorated MoS?/TiO? nanomaterials gas sensors for efficient NO? sensing”的學(xué)術(shù)論文。張澍镕表示,正是學(xué)校提供了先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),優(yōu)秀的師資隊(duì)伍和豐厚的資源土壤,激勵(lì)他和同學(xué)們不斷參加各類科創(chuàng)競(jìng)賽,才有機(jī)會(huì)取得這些成績(jī)。(撰稿:高波;審核:李忠曉)