江南大学化学与材料工程学院朱罕

daka

朱罕，男，1988.11，工学博士，副研究员，博士生导师。2016年6月在浙江理工大学获得工学博士学位，博士学位论文入选浙江省优秀博士论文。2016年6月至2017年6月在浙江理工大学材纺学院工作，2017年7月起在江南大学化学与材料工程学院工作。主持国家自然科学基金面上项目2项、青年基金项目1项，江苏省自然科学基金优秀青年基金1项、青年基金项目1项，博士后面上基金一等资助1项，特别资助1项。发表SCI论文100多篇，其中以第一作者或通讯作者在Nat. Commun.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Sci. Bull.、Energy Environ. Sci.、Small等期刊发表SCI收录论文55余篇，其中2篇入选ESI高引论文，被引用4000余次（ISI），H-index为34。授权国家发明专利12项。


二、研究领域
1、低维纳米合金、高熵合金、单原子/纳米纤维功能材料
2、小分子催化转化
3、新型蚕丝纤维基生物材料


三、奖励与荣誉
1、浙江省自然科学三等奖（2022，排名第二）
2、江南大学青年至善学者（2022, 2020）
3、2022年第二届全国高分子材料创新创业大赛银奖 （指导教师）
4、2018年全国挑战杯二等奖（指导老师）
5、2017年浙江省优秀博士论文


四、学术成果
（1）主持项目：
1．面向CO2电化学高效转化的多尺度单原子合金复合材料的构筑及性能研究，江苏省自然科学基金优秀青年基金项目（SBK2022030167），主持，50万
2．纳米纤维串联多位点固溶体合金及其电催化耦合制尿素性能研究，国家自然科学基金面上项目（52273058），主持，53万
3．静电纺丝法构建Cu基高熵合金多级纳米结构及其电化学还原CO2性能研究,国家自然科学基金面上项目（52073124），主持；58万
4．氧空位多元钙钛矿纳米纤维的设计与调控及其电解水制氢性能研究，国家自然科学基金青年基金（51803077），主持；26万
5．基于纳米纤维设计和调控二元过渡金属硫化物异质结构及其全pH电解水制氢性能研究，江苏省自然科学基金青年基金（BK20180627），主持；20万
6．纳米纤维原位构建Cu基多级结构及其CO2电还原性能研究，第12批中国博士后基金特别资助（2019T120389），主持；18万
7．纳米纤维调控二元硫化物异质结构及其电解水性能研究，第63批博士后科学基金面上资助一等资助（2018M630517），主持；8万
8．溶胶凝胶法调控超细纤维/贵金属杂化材料及其在食品和环境检测中的应用研究，江南大学基本科研计划重点项目（JUSRP52009A），主持；70万


（2）代表性论文(10篇)
1.Jiace Hao, Zechao Zhuang, Kecheng Cao, Guohua Gao, Chan Wang, Feili Lai, Shuanglong Lu, Piming Ma, Weifu Dong, Tianxi Liu, Mingliang Du,Han Zhu*, Unraveling the electronegativity-dominated intermediate adsorption on high-entropy alloy electrocatalysts,Nature Communications, 2022, 13, 2662.
2.Jican Hao, Zechao Zhuang, Jiace Hao, Chan Wang, Shuanglong Lu, Fang Duan, Fangping Xu, Mingliang Du,Han Zhu*, Interatomic electronegativity offset dictates selectivity when catalyzing the CO2reduction reaction,Advanced Energy Materials, 2022, 12, 2200579.
3.Jican Hao, Zechao Zhuang, Jiace Hao, Kecheng Cao, Yuxiong Hu, Wenbo Wu, Shuanglong Lu, Chan Wang, Nan Zhang, Dingsheng Wang, Mingliang Du,Han Zhu*, Strain relaxation in metal alloy catalysts steers the product selectivity of electrocatalytic CO2reduction,ACS Nano, 2022, 16, 3251-3263.
4.Yankun Wen, Zechao Zhuang,Han Zhu*, Jiace Hao, Kaibin Chu, Feili Lai*, Wei Zong, Chan Wang, Piming Ma, Weifu Dong, Shuanglong Lu, Tianxi Liu, Mingliang Du*, Isolation of metalloid boron atoms in intermetallic carbide boosts the catalytic selectivity for electrocatalytic N2fixation,Advanced Energy Materials, 2021, 11, 2102138.
5.Yankun Wen,Han Zhu*, Zhenfeng Zhu, Shuhui Sun, Shuanglong Lu, Fang Duan, Piming Ma, Weifu Dong, Mingliang Du*, Metal-free boron and sulphur co-doped carbon nanofibers with optimized p-band centers for highly efficient N2electroreduction to ammonia,Applied Catalysis B: Environmental, 2021, 292, 120144.
6.Songge Zhang,Han Zhu*, Jiace Hao, Can Wang, Chen Liu, Zhili Zhang, Shuanglong Lu, Fang Duan, Weifu Dong, Mingqing Chen, Mingliang Du*. In situ interfacial engineering of nickel tungsten carbide Janus structures for highly-efficient overall water splitting,Science Bulletin, 2020, 65, 640-650.
7.Han Zhu, Guohua Gao, Mingliang Du*, Jinhui Zhou, Kai Wang, Wenbo Wu*, Xu Chen, Yong Li, Piming Ma, Weifu Dong, Fang Duan, Mingqing Chen, Guangming Wu, Jiandong Wu, Haitao Yang, Shaojun Guo*, Atomic-scale core/shell structure engineering induces precise tensile strain to boost hydrogen evolution catalysis,Advanced Materials, 2018, 30, 1707301
8.Han Zhu, JunFeng Zhang, RuoPing Yanzhang, MingLiang Du*, QingFa Wang*, Guohua Gao*, Jiandong Wu, Guangming Wu, Ming Zhang, Bo Liu, JuMing Yao, XiangWen Zhang, When cubic cobalt sulfide meets layered molybdenum disulfide: a core-shell system towards synergetic electrocatalytic water splitting,Advanced Materials, 2015, 27, 4752-4759.
9.Han Zhu, Li Gu, Danni Yu, Yingjun Sun, Meng Wan, Ming Zhang, Lei Wang, Lina Wang, Weiwei Wu, Juming Yao, Mingliang Du* and Shaojun Guo*, The marriage and integration of nanostructures with different dimensions for synergistic electrocatalysis,Energy & Environmental Science, 2017, 10, 321-330.
10.Han Zhu, Danni Yu, Songge Zhang, Jiawei Chen, Wenbo Wu, Meng Wan, Lina Wang, Ming Zhang, Mingliang Du*, Morphology and structure engineering in nanofiber reactor: tubular hierarchical integrated networks composed of dual phase CoMn2O4octahedron nanowires for water oxidation,Small, 2017, 13, 1700468.


（3）代表性专利
1、一种硫化钴与二硫化钼纳米核壳结构的电解水催化材料，专利号：ZL201510295130.7
2、一种金铜双生结构的电解水催化材料，专利号：ZL201710340598.2
3、一种用于电催化析氢的铜纳米粒子-碳纳米纤维杂化材料的制备方法，专利号：ZL201610551335.1
4、一种用于电解水的铂钴合金结构催化材料及其制备方法，专利号：ZL201510579195.4
5、一种自支撑双金属镍钨碳化物全解水材料及其制备方法，专利号：ZL201811585614.5
6、一种负载钒钴合金纳米颗粒的电催化材料及其制备方法，专利号：ZL201811585631.9


(4)学术兼职
1、Advanced Fiber Materials期刊青年编委
2、Chinese Chemical Letters期刊青年编委


五、联系方式
通讯地址：无锡市蠡湖大道1800号江南大学化学与材料工程学院A 415
邮编：214122
Email: zhuhanfj@163.com

daka

电催化反应是许多能量转换和存储系统效率的关键，这需要有效和稳定的电催化剂来调节催化过程中反应途径的速率（选择性）。近年来，近等原子比例的高熵合金（HEA）催化剂由于其高构型熵、晶格畸变、缓慢扩散和鸡尾酒效应等前所未有的性能而引起广泛关注。单金属催化剂的催化活性在很大程度上依赖于反应物在表面活性位点上的吸附，需要在反应过程中稳定多个中间体，但单金属催化剂的活性位点数量有限，不能在具有最佳结合能的现有活性位点上同时稳定所有中间体。近年来，纳米催化剂的发展迅速，合金化、纳米结构、缺陷、异质结构和晶格应变等有效策略也被报道并用来揭示活性位点之间的协同作用。
        基于此，江南大学朱罕副研究员利用静电纺丝技术在碳纳米纤维中设计合成具有各种不同中间体吸附物种能力催化活性位点的FeCoNiXRu (X: Cu, Cr, Mn)高熵合金材料，发现高熵合金材料中不同电负性的元素导致显著的电荷重新分布，而且高熵合金中形成具有能够同时稳定OH*和H*两种中间体的Co、Ru催化位点，显著改善了碱性电解液电解水性能。
        本文要点：
        1) FeCoNiXRu (X: Cu, Cr, Mn) HEA体系具有两种活性位点，对多种中间体具有不同的吸附能力。此外金属元素X的电负性可显著影响H2O在Fe、Co、Ni位点上分裂的能垒以及H原子在Ru位点上的吸附自由能。高熵合金中，Co与Ru被多种金属原子所包围。由于Ru（2.20）的电负性显著高于Mn（1.55）、Fe（1.83）、Co（1.88）、Ni（1.91），HEA中发生了明显的从Mn、Fe、Co、Ni到Ru的电荷转移。
         2) FeCoNiMnRu/CNFs在1.0 M KOH中表现出优异的电催化性能，HER和OER达到100 mA cm-2所需的过电位仅为71 mV和308 mV，全解水（Overall Water Splitting）达到100 mA cm-2所需的槽电压仅为1.65 V。
         3) 水分解为H*和OH*以及H*的吸附为电位决速步骤。HEA中Co位点具有最低的H2O分裂能垒（0.34 eV），而Ru位点具有最接近于0的H吸附自由能（ΔGH* = –0.07 eV）。在FeCoNiMnRu HEA催化反应中，原位拉曼结果为Co和Ru活性位点对于不同中间体的稳定作用提供了直接证据，其中Co位促进H2O的解离，Ru位点则促进H*结合为H2。
         Jiace Hao, Zechao Zhuang, Kecheng Cao, Guohua Gao, Chan Wang, Feili Lai, Shuanglong Lu,Piming Ma, Weifu Dong, Tianxi Liu, Mingliang Du & Han Zhu*. Unraveling the electronegativity-dominatedintermediate adsorption on high-entropyalloy electrocatalysts. Nature Communications (2022) 13:2662.