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罗俊教授团队介绍
2019-11-21 11:10   审核人:

一、团队介绍

罗俊教授团队目前有核心成员7人,其中教授1人(罗俊)、讲师4人(刘熙俊、原文娟、李超、习卫)、电镜工程师1人(刘锐锐)、团队研究助理1人(吴朝文)。博士、硕士研究生28人。

二、团队科研工作简介

罗俊课题组围绕纳米材料与电子显微学开展科研,从事纳米材料的结构调控与制备、纳米材料催化性能、电子显微学新理论和新方法的研究,具体研究方向包括:材料表面信息的多角度综合表征、产氢电催化剂的制备及其结构-性能关系表征。

研究方向一:材料表面信息的多角度综合表征

材料表面的原子结构及其中的成分分布、化学键、电场分布等信息是材料的催化、电学等性能的根源。因此,需要在原子分辨的水平上清楚表征这些材料表面信息,再将它们与催化、电学等性能结合起来,才能阐明其间的内在关系、进而设计高性能材料。

本方向使用球差校正电子显微术的高分辨成像技术(包含高分辨透射电子显微技术和高分辨扫描透射电子显微技术,即HRTEM和HRSTEM)及其配套手段清楚表征材料的表面结构。例如下图中展示了球差校正HRSTEM及其能谱面扫技术对表面镀钯和铂的纳米多孔金的表面原子结构及其成分的表征。该工作阐明该类材料表面的钯、铂及其合金在金表面外延生长,都具备金的标准结构,这些结构能为催化提供高效高稳定的活性位。

本方向将综合利用上述球差校正电子显微术和能谱面扫、以及电荷表征技术、三维重构和原位电镜等手段揭示材料表面性能的底层结构根源,为设计新材料提供一定的科学建议。

代表性论文:

Nature Energy,2017, 2, 17111;Adv. Mater.,2018, 30, 1801152;Nano Res.,2018, 11, 1714;Phys. Rev. B,2018, 98, 045103;Nature Comm., 2019, 10, 234;Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 2321;Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201810175.

研究方向二:产氢电催化剂的制备及其结构-性能关系表征

电催化产氢作为一种制备清洁能源氢气的方法,关键在于制备性能高效、稳定性突出、环保低廉的析氢、析氧或氧化水合肼的催化剂,以替代高成本的贵金属基催化剂。本方向从解决非贵金属基纳米催化剂在导电性、稳定性、功能复合及合成方法等方面存在的问题入手,调控催化剂的组分和结构,力图从微观结构揭示影响催化性能的因素,为发展基于非贵金属的高效分解水/水合肼材料提供新的思路。同时,本方向所研制的电催化剂具备丰富的纳米结构特点,可以为第一个研究方向提供大量的样品以研发电子显微新方法和新理论。本方向已成功研制出单原子铂催化剂、掺铁但不改变晶体结构的CoS2纳米片、多层级纳米阵列、负载贵金属纳米颗粒的纳米棒阵列、以及数种催化材料之间的异质界面,它能有效而稳定地催化析氢和水合肼氧化。

代表性论文:

Nature Commun.,2018, 9, 4365;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 13694;Nano Energy, 2018, 44, 371;Appl. Catal. B: Environ.,2018, 240, 193;Small,2018, 14, 1704049;J. Mater. Chem. A,2018,6, 18960;J. Mater. Chem. A,2017, 5, 20239;Appl. Mater. Interfaces,2018, 10, 12618;J. Catal.,2018, 364, 125;J. Power Sources,2018, 400, 190;Nano Res., 2019, 12, 33.

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