中国科学院大连化学物理研究所王军虎

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王军虎，中国科学院大连化学物理研究所研究员。1968年生，甘肃敦煌市人。1991年毕业于兰州大学现代物理系放射化学专业，1994年赴日留学，2002年获日本东邦大学理学博士学位 (与日本原子力研究所联合培养)。毕业后先后在日本物质材料研究机构、产业技术综合研究所、中京大学、野浪科学株式会社从事光催化复合材料和穆斯堡尔谱学的研究。2007年至今在中国科学院大连化学物理研究所工作,为中国科学院引进国外杰出人才“百人计划”入选者。2009年当选国际穆斯堡尔谱学应用研究领域新领军人物（共11人，为唯一亚洲代表）。2010年任国际穆斯堡尔数据中心秘书长，Mössbauer Effect Reference and Data Journal (ISSN0163-9587)责任编辑。2011年任中国核物理学会理事及穆斯堡尔专业委员会委员。2012年做为负责人主办第8届穆斯堡尔效应工业应用国际会议（ISIAME2012），参加中澳青年科学家交流计划。目前主要从事原位穆斯堡尔谱学在化学和催化中的应用、新型铁基•锡基多相催化材料、光催化纳米复合材料和羟基磷灰石基功能材料的开发及其在环境和能源领域的应用等研究。

姓名        王军虎       
性别        男               
职称        研究员       
学科        化学物理               
类别          研究员；博士生导师               
学历          博士研究生               
电话          +86-0411-84379159 84685940(FAX)               
Email          wangjh@dicp.ac.cn               
地址          大连市中山路457号    116023
代表论著：
1. A. I. Rykov, Junhu Wang, Tao Zhang, K. Nomura, Cs Sorption by Soluble and Insoluble Iron Hexacyanocobaltates Probed by Mössbauer Spectroscopy, Hyperfine Interactions (DOI: 10.1007/s10751-012-0705-5).
2. Jie Yin, Junhu Wang, Mingrun Li, Changzi Jin, Tao Zhang, Iodine Ion Mediated Formation of Monomorphic Single-Crystalline Platinum Nanoflowers, Chem. Mater. 24 (2012) 2645–2654.
3. Jie Yin, Junhu Wang, Yanjie Zhang, Huanqiao Li, Yujiang Song, Changzi Jin, Ting Lu, Tao Zhang, Monomorphic Platinum Octapod and Tripod Nanocrystals Synthesized by an Iron Nitrate Modified Polyol Process, Chem. Commun. 47 (2011) 11966-11968.
4. Kunfeng Zhao, Botao Qiao, Junhu Wang, Yanjie Zhang, Tao Zhang, Highly Active and Sintering-resistant Au/FeOx-hydroxyapatite Catalyst for CO Oxidation, Chem. Comm. 47 (2011) 1779-1781.
5. Yanjie Zhang, Junhu Wang, Tao Zhang, Novel Ca-doped CePO4 Supported Ruthenium Catalyst with Superior Catalytic Performance for Aerobic Oxidation of Alcohols, Chem. Comm. 47 (2011) 5307-5309.
6. Yanjie Zhang, Junhu Wang, Jie Yin, Kunfeng Zhao, Changzi Jin, Yuying Huang, Zheng Jiang, Tao Zhang, Enhanced Catalytic Activities and Characterization of Ruthenium-Grafted Halogenous Hydroxyapatite Nano-Rod Crystallites, J. Phys. Chem. C114 (2010) 16443-16450.
7. Kuo Liu, Aiqin Wang, Wansheng Zhang, Junhu Wang, Yanqiang Huang, Jianyi Shen, Tao Zhang, Quasi in Situ 57Fe Mössbauer Spectroscopic Study: Quantitative Correlation Between Fe2+ and H2 Concentration for PROX over Ir-Fe/SiO2 Catalyst, J. Phys. Chem. C114 (2010) 8533-8541.
8. Junhu Wang, T. Nonami and K. Yubuta, Syntheses, Structures and Photophysical Properties of Iron Containing Hydroxyapatite Prepared by a Modified Pseudo-Body Solution, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 19 (2008) 2663-2667.
9. Junhu Wang, M. Takahashi, T. Kitazawa and M. Takeda, Structure and Bonding in Some Gd(III) Metal Complexes Studied by Three-Dimensional X-Ray Analysis and 155Gd Mössbauer Spectroscopy, J. Rare Earths 25 (2007) 647-653.
10. Junhu Wang, Structural Characterization of the GdxZr1-xO2-x/2 System by 155Gd Mössbauer Spectroscopic Study, Chapter 8 in Nucl. Mater. Res. Developments, Nova Sci. Pub. (ISBN 1-60021-432-0), New York, (2007) 317-340. (Invitation).
11. Junhu Wang, 155Gd, 166Er and 237Np Mössbauer Spectroscopic Studies on the Structure and Chemical Bonding in Lanthanide and Actinide Compounds, LSST Tech. Report (ISSN 1880-327X), Chukyo Uni. Jpn., No. 2006-2 (2007) 1-29.
12. Junhu Wang, K. Ozawa, M. Takahashi, M. Takeda and T. Nonami, Photocatalytic Properties and 121Sb Mössbauer Spectra of Antimonic Acid Fine Nano-Particles Prepared by Soft Chemical Solution Process, Chem. Mater. 18 (2006) 2261-2264.
13. Junhu Wang, Zhigang Zou and Jinhua Ye, Surface Modification and Photocatalytic Activity of Distorted Pyrochlore-Type Bi2M(M = In, Ga and Fe)TaO7 Photocatalysts, J. Phys. Chem. Solids 66 (2005) 349-355.
14. Junhu Wang, M. Takeda and T. Shishido, Development and Evaluation of a New 155Eu/154SmPd3 Source for Use with 155Gd Mössbauer Spectroscopy, J. Nucl. Mater. 340 (2005) 52-56.
15. Junhu Wang, and T. Nonami, Photocatalytic Activity for Methylene Blue Decomposition of NalnO2 with a Layered Structure, J. Mater. Sci. 39 (2004) 6367-6370.

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能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组（DNL2005）王军虎研究员团队自主开发了一套原位电化学57Fe和119Sn穆斯堡尔谱测量装置，已向所内外开放使用。此原位装置可动态观测电化学反应中铁基和锡基催化剂的活性相演变过程，揭示电催化剂的作用本质。
　　穆斯堡尔谱技术是通过观测原子核对伽马射线的共鸣吸收现象而研究核外电子举动的科学，能量分辨率高，可观察穆斯堡尔核素的超精细相互作用，表征样品中的穆斯堡尔核素，如铁和锡的物相、价态、配位结构和磁性等。运用原位电化学穆斯堡尔谱技术，可以有效探究电催化材料在真实工作状态下电子、结构和磁性的变化信息。该技术通过检测反应活性相或捕捉中间产物等给反应机理的研究提供直接指导，操作简单，探测灵敏，是电化学反应中研究电催化剂的构效关系及其作用机制的强有力工具。

　　在该团队开发的装置中，单线穆斯堡尔放射源57Co(Rh)或Ca119mSnO3使用keV级的伽玛射线，在电解液中减衰小，可获得较强的信噪比。原位工作池采用Ag/AgCl电极作为参比电极，铂丝电极作为对电极。在测试时，电催化剂样品只需均匀涂布在碳纸或碳布上作为工作电极，即可同时进行原位电化学和穆斯堡尔谱测试。原位工作池厚度为5 mm，测试时可以很好地兼顾催化剂有效活性相的暴露与探测效率。该装置放射源、样品池和探测器采用卧式组装，原位系统安装简便，且可灵活拆卸。
　　该装置在电催化析氧反应(OER)、氧还原反应(ORR)、二氧化碳还原反应(CO2RR)等领域均有实际应用，测试结果显示谱图具有良好的信噪比。在进行原位测试时，如样品中铁或锡含量较少(如单原子/单位点催化剂)，可使用富集同位素57Fe或119Sn制样。
　　原位电化学57Fe和119Sn穆斯堡尔谱测量装置的开发使用，为电解水和二氧化碳还原等高效催化剂的研发提供了较高水平的研究手段。（文/图 匡智崇）

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近日，我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组（DNL2005）王军虎研究员团队与催化与新材料研究中心（十五室）黄延强研究员团队合作，利用自主研发的原位电化学穆斯堡尔谱装置，对Ni-Fe基催化剂在电催化析氧反应 (OER) 中的作用机理进行了深入探索。该合作团队通过实验，在OER起始电位附近观察到存在大量Fe4+，并进一步证实了OER的电流密度与原位产生的高价铁物种含量密切相关。

　　电催化析氧材料的研究对氢能源和金属空气电池等领域的发展具有重要意义，但目前商业化的大多为Ru、Ir基等贵金属催化剂，开发性能优异且价格低廉的非贵金属OER催化剂是近年来研究的热点。同时，借助原位穆斯堡尔谱等方法研究OER材料的反应机理进而指导高性能OER催材料合成，已成为探索OER材料的重要手段。此前，已有对Ni-Fe羟基氧化物OER催化剂的原位穆斯堡尔谱研究报道，发现在OER中的确有高价铁物种的存在。但是，该研究报道的观察是在相对较高的电位下生成（远高于OER的起始电位）的，并且认为动力学上高价铁物种不能有效促进OER反应的进行（JACS，2015）。
　　本工作中，该合作团队以普鲁士蓝类似物为前驱体，通过拓扑转型的方法制备了低结晶度的Ni-Fe羟基氧化物，其具有高的OER活性；并通过原位电化学穆斯堡尔谱技术对其研究，发现在OER起始电位附近生成大量的Fe4+（1.42 V vs. RHE , 12%），随着电压的增加，其含量可高达40%（1.57 V vs. RHE）。通过系统研究，合作团队从实验上证实了OER的电流密度与高价铁物种（Fe4+）的含量呈正相关，加深了对Ni-Fe羟基氧化物在OER中的反应机理的认识。
　　相关工作发表在《能源化学》（Journal of Energy Chemistry）上，并被遴选为封面文章。该工作得到中科院对外合作重点项目等资助。（文/图 匡智崇）

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近日，我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱技术研究组（DNL2005组）王军虎研究员等受邀与南开大学罗景山课题组合作，撰写了原位电化学穆斯堡尔谱学及其应用实例介绍的综述性讲座论文（Tutorial review）。
　　为了解决Fe基和Sn基等非贵金属催化剂在电化学反应过程中活性位点及催化机制等关键问题，迫切需要更先进的原位技术来准确表征，在工作条件下追踪催化剂形态变化与电解质/电极之间的界面相互作用。光谱与电化学结合的原位技术可以监测电化学反应过程中催化剂自身的变化。目前，已有多种原位光谱技术与电化学评价装置结合，用于揭示各种非贵金属催化剂在电化学反应过程中的催化机理及活性位点。
　　近年，原位电化学穆斯堡尔谱技术在Fe基和Sn基非贵金属催化剂的研究中发挥了重要的作用。穆斯堡尔谱技术因具有超高的能量分辨率，是确定催化剂相结构、鉴定活性位点、阐明催化机理以及确定催化活性与催化剂配位结构间关系的最佳手段之一。原位穆斯堡尔谱技术基于原子核和核外电子的超精细相互作用而给出的同质异能移、四极矩分裂以及有效磁场等参数，可以针对催化剂中的Fe/Sn位点的氧化态、自旋构型、对称性和磁性信息等进行研究，为Fe基和Sn基非贵金属催化剂在电化学研究中的应用提供强有力的支持。

　　为了便于初学者学习和参考，加强原位电化学穆斯堡尔谱技术的推广应用，王军虎等应邀撰写了此综述性讲座论文。论文详细介绍了原位电化学穆斯堡尔谱技术，包括基本理论、仪器组成、原位装置的开发、谱图测量和拟合解析；并以Ni-Fe基水氧化催化剂的原位电化学穆斯堡尔谱学研究为实例，进一步阐明了此项原位光谱表征技术应用的范式流程。
　　上述工作以“In-Situ/Operando 57Fe Mössbauer Spectroscopic Technique and Its Applications in NiFe-based Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction”为题，发表在中国化学会电化学专业委员会会刊《电化学》（电化学前沿专辑，Journal of Electrochemistry）上。该文章的第一作者是我所DNL2005组博士后Jafar Hussain Shah。以上工作得到国家自然科学基金和中科院国际伙伴计划等项目的资助。（文/图 格日乐、周雯慧）
　　文章链接：http://electrochem.xmu.edu.cn/CN/10.13208/j.electrochem.210854

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近日，我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组（DNL2005组）王军虎研究员团队发表了氧化气氛下诱导金属载体强相互作用（O-SMSI）及其催化应用的综述文章。该综述报道了王军虎团队近年关于O-SMSI的工作和相关研究内容，并介绍了O-SMSI在非均相催化反应中的应用及发展机遇和存在的挑战。
　　1978年，Tauster等人发现可还原性载体负载的铂族金属在高温还原后对小分子的吸附能力降低的现象，并命名为金属载体强相互作用（Strong metal-support interaction，SMSI）。SMSI是实现负载型金属催化剂的活性、稳定性和选择性调控的重要手段。2012年台湾大学牟中原研究团队发现了Au与ZnO纳米棒间存在氧化气氛诱导的O-SMSI后，打破了长期以来人们对于经典SMSI依赖高温还原处理的认识。

　　前期研究中，王军虎团队与我所乔波涛研究员和张涛院士团队合作，发现金及铂族金属与羟基磷灰石（HAP）之间氧化诱导的金属载体间强相互作用（J. Am. Chem. Soc.，2016; Chem. Sci.，2018），通过对O-SMSI调变，设计开发了具有独特半包裹结构的高温抗烧结Au/HAP-TiO2催化剂（Angew. Chem. Int. Ed.，2016）。后续研究中，王军虎团队通过添加外源吸附剂调节金属纳米粒子的电子环境（费米能级），在TiO2负载的贵金属体系中构建了O-SMSI，为氧化环境下高温抗烧结负载型贵金属催化剂的设计和开发提供新方法（Nat. Commun.，2019；ACS Catal.，2021）。此外O-SMSI可广泛应用于多相催化反应中，其带正电荷的金属位点，载体包覆层和金属—载体界面位点均在特定的氧化催化反应中显示出优异的催化性质。最后，综述还总结了一些常见的O-SMSI催化剂，并对该领域存在的挑战和可能的研究发展方向进行了展望。
　　该综述以“Oxidative-atmosphere-induced strong metal–support interaction and its catalytic application”为题，发表在Accounts of chemical research上。该工作的第一作者是我所DNL2005组博士后武冠东。上述工作得到国家自然科学基金、中科院国际合作伙伴计划、中国博士后科学基金等项目的支持。 （文/图 武冠东、刘云霞）
　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.2c00727

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近日，由我所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组（DNL2005）王军虎研究员、催化与新材料研究室（十五室）张涛院士和比利时鲁汶大学Yann Garcia教授共同编著的英文专著Mössbauer Spectroscopy Applications in Chemistry and Materials Science，由Wiley-VCH出版社出版发行。

　　本书以为化学和材料科学领域的科研工作者和青年学生提供穆斯堡尔谱学前沿应用知识为视角，邀请了活跃在科研一线的，在能源、环境、催化、分子磁性等领域的知名学者共同撰写，内容包括铁锡基离子电池电极材料、包含铁磷酸盐的化合物和矿物材料、纳米铁硅化物催化新材料、一氧化碳选择性氧化铁基双原子质子膜燃料电池催化剂、铁单原子氧还原电催化剂、由温度和光诱发自旋交叉现象的分子磁性材料、新型分子光开关自旋交叉金属络合物、金纳米簇和混合价态金络合物的57Fe、119Sn、197Au穆斯堡尔谱学研究。其中，书中与催化研究相关的三章由我所单独或与大连理工大学合作撰写。
　　本书内容均选自由我所国际穆斯堡尔谱数据中心编辑出版的“穆斯堡尔谱文献数据期刊（Mössbauer Effect Reference and Data Journal）”的新闻通讯栏目，可供化学、化工、能源转化与储存、材料及环境等相关领域的科研院所教师和学生阅读。
　　我所是我国最早把穆斯堡尔谱技术应用到催化领域的单位之一, 2010年国际穆斯堡尔谱数据中心从美国落户到大连，张涛担任该中心主任，进一步提升了我国在国际穆斯堡尔谱学领域的领先地位。我所王军虎团队一直专注于穆斯堡尔谱学及其在化学和催化以及行星科学中的应用研究，取得了系列进展，受到国内外学者的广泛关注。
　　相关研究工作得到了科技部、自然科学基金委、中国科学院等项目的支持。