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我校大三学生以第一作者发表SCI论文

发布人:机汽学院时间:2025-02-16浏览:

近日,我校机械与汽车工程学院在读大三本科生张澍镕在国际知名期刊《Applied Surface Science》上以独立一作身份发表题目为“Modulating oxygen-vacancy of IrOx@Ti via controllably partial pressures by magnetron sputtering for enhanced electrocatalytic oxygen evolution reaction”学术论文。青岛理工大学为第一署名单位,机械工程学院PVD功能薄膜团队高波老师、王进老师以及西安交通大学杜晓晔老师为论文共同通讯作者。

在全球能源需求不断增长、环境污染日益加剧的背景下,氢能源因其高效、清洁的特性,成为了未来能源领域的一颗璀璨明珠。而质子交换膜水电解(PEMWE)作为一种高效制氢技术,正吸引着无数科研人员的目光。在导师高波老师的指导下,张澍镕开始探索一种新的制备路径——磁控溅射。这是一种可以在纳米尺度上精确调控材料结构的技术。通过这项技术,希望可以在大幅降低铱负载量的同时,优化其催化性能并可以通过控制制备时的参数,能够在IrOx催化剂中精确地调控氧空位,从而弥补传统制备方法的不足。

实验的过程充满了挑战。他每天都在实验室里忙碌,和老师探讨出现的问题,反复调整实验参数,制备不同参数的催化剂,观察催化剂的性能变化。高波老师总是耐心地指导他,不断帮助他攻坚克难。终于,在不断的尝试后,他发现:制备出的高氧空位浓度IrOx-10@Ti催化剂中铱的负载量降低至0.06 mg/cm²,同时催化性能大幅提升。此外他还发现,通过磁控溅射技术控制制备过程中氧气流量的参数,可以精确调控催化剂中的氧空位浓度,解决了传统合成方法难以精确控制氧空位数量的问题。

经过不断的重复实验和反复验证,张澍镕终于取得了令人瞩目的成果。他制备的高氧空位浓度的IrOx-10@Ti催化剂在OER反应中展现出卓越的性能:仅需198 mV的过电位就能达到10 mA/cm²的电流密度,并且在0.5 mol/L H2SO4溶液和PEMWE中能够稳定运行长达200小时。这一成果不仅解决了传统催化剂的高成本问题,还大幅提高了催化效率和稳定性。这不仅为IrOx催化剂的高性能设计提供了理论依据,更为质子交换膜水电解技术的工业化应用提供了重要的参考。随着全球对清洁能源的需求不断增加,这项技术有望为氢能源的广泛应用铺平道路。

张澍镕的成功离不开团队支持,该团队致力于表面功能涂层与薄膜的开发、表征和应用,开发了新型陶瓷/金属纳米薄膜材料、电催化析氢析氧膜电极、耐磨疏水涂层材料等薄膜体系,致力于探索表面、界面以及纳米结构等前沿应用。团队负责人高波老师承担了多项国家自然科学基金和山东省自然科学基金项目。在他的带领下,来自不同专业背景的成员组成了一个互补性强、战斗力高的科研团队。他们不仅在学术研究上取得了丰硕成果,还在学科竞赛中屡获佳绩,实现了从无到有、从一到多的重大突破。

自加入团队以来,张澍镕在学科竞赛中屡获佳绩,收获了诸多荣誉奖项。荣获能源经济学术创意大赛国家三等奖、挑战杯省级铜奖以及中国国际大学生创新大赛省级银奖等国家级省级奖项十余项。尤为值得一提的是,这并不是该学生的第一篇学术论文,近期以共同第一作者身份(排名第二)在 《Materials Science & Engineering B》期刊上发表了题为“Three-dimensional Au-decorated MoS₂/TiO₂ nanomaterials gas sensors for efficient NO₂ sensing”的学术论文。张澍镕表示,正是学校提供了先进的实验室平台,优秀的师资队伍和丰厚的资源土壤,激励学生参加各类科技比赛,他才有机会取得这些成绩。(撰稿人:高波;审核人:李忠晓)