华侨大学材料学院谢水奋

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谢水奋，1984年出生，现任华侨大学“青年英才”特聘教授，福建省自然科学基金杰出青年项目获得者。研究领域为金属纳米材料的结构设计及催化性能研究。谢水奋教授已在PNAS（1篇）、JACS（1篇），Angew. Chem.(1篇)，Nano Lett.(3篇)等高影响力学术期刊上发表论文40余篇，被SCI引用超2500次，H因子为28。申请美国专利2项，其中1项已授权，申请中国专利7项。


谢水奋 教授：男，理学博士，1984年出生
电子邮箱: sfxie@hqu.edu.cn
办公室：华侨大学厦门园区泛华科技大楼B615
教育与工作经历：
2016/04 至今   华侨大学材料科学与工程学院，教授
2014/01~2016/3       厦门大学物理与机电工程学院物理系，副教授
2012/01~2013/8     美国佐治亚理工学院生物医学工程系，访问研究生
2011/9~2011/12　 美国圣路易斯华盛顿大学生物医学工程系，访问研究生
2007/9~2013/12    厦门大学化学系，纳米材料化学专业，理学博士
2003/9~2007/6     厦门大学化学系，理学学士
研究领域：无机功能纳米材料科学
►新型多功能纳米材料的设计与合成
►纳米材料结构与性能的研究
►无机纳米材料在催化、能源及环境治理方面的应用研究
（已在国际相关著名学术刊物上发表论文30余篇，他人引用2000多次，H因子26）
研究基金项目：
2018/01-2021/12,   国家自然科学基金面上项目，主持，在研
2017/04-2020/04，福建省自然科学基金杰青项目，主持，在研
2016/04-2019/04，华侨大学高层次人才启动经费，主持，在研
2015/01-2017/12，国家自然科学基金青年项目，主持，在研
2015/08-2018/08，广东省自然科学基金博士启动项目，主持，在研
2014/01-2016/12，厦门大学校长基金，主持，已结题
入选人才项目：
福建省杰青（2017）
代表论文：
39.  Chen, Q. L.; Jia, Y. Y.; Xie, S. F.; Xie Z. X.* Well-faceted noble-metal nanocrystals with nonconvex polyhedral shapes. Chem. Soc. Rev. 2016,45, 3207-3220.
38.  Xie, S. F. ; Xu, Q. C.; Huang, X. Q.* Defect-Rich Metal Nanocrystals in Catalysis. ChemCatChem 2016, 8,480-485.
37.      Chen, Q. L.; Jia, Y. Y.; Shen, W.; Xie, S. F.*; Yang, Y. N.; Cao, Z. M.; Xie, Z. X.*; Zheng, L. S. Rational Design and Synthesis of Excavated Trioctahedral Au Nanocrystals. Nanoscale 2015, 7, 10728-10734.
36.   Xie, S. F.; Liu, X. Y.; Xia, Y.* Shape-Controlled Syntheses of Rhodium Nanocrystals for the Enhancement of Their Catalytic Properties. Nano Res. 2015, 8(1), 82-96. (invited review article)
35.  Park. J.; Zhang, L.; Choi, S. I.; Roling, L. T.; Lu, N.; Herron, J. A.; Xie, S. F.; Wang, J.; Kim, M. J.; Mavrikakis, M.; Xia, Y.* "Atomic Layer-by-Layer Deposition of Platinum on Palladium Octahedra for Enhanced Catalysts toward the Oxygen Reduction Reaction", ACS Nano 2015, 9, 2635-2647.
34.  Xie, S. F.; Choi, S. I.; Lu, N.; Roling, L. T.; Herron, J. A.; Zhang, L.; Park, J.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xie, Z. X.; Mavrikakis, M.; Xia, Y.* Atomic Layer-by-Layer Deposition of Pt on Pd Nanocubes for Catalysts with Enhanced Activity and Durability toward Oxygen Reduction. Nano Lett. 2014, 14, 3570-3576.
33.  Xie, S. F.; Bao, S. X.; Ouyang, J.; Zhou, X.; Kuang, Q.*; Xie, Z. X.; Zheng, L. S. Organic-Inorganic Interface Induced Multi-Fluorescence of MgO Nanocrystal Clusters and their Applications in Cellular Imaging. Chem. Eur. J., 2014, 20, 5244-5252.
32.  Choi S. I.†; Xie, S. F.†, (†共同第一作者) Shao, M.*; Lu, N.; Guerrero, S.; Odell, J. H.; Park, J.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xia, Y.* Controlling the Sizes and Compositions of Nanosized Pt-Ni Octahedra to Optimize Their Catalytic Activities toward Oxygen Reduction Reaction. ChemSusChem, 2014, 7, 1476-1483.
31.  Zhang, L.; Choi, S.-I; Tao, J.; Peng, H.-C.; Xie, S. F.; Zhu, Y.; Xie, Z.; Xia Y.* Pd-Cu bimetallic tripods: a mechanistic understanding of the synthesis and their enchanced electrocatalytic activity for formic acid oxidation. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7520-7529
30.  Wang, Y.; Choi, S. I.; Zhao, X.; Xie, S. F.; Peng, H. C.; Chi, M.; Huang, C. Z., Xia, Y.* Polyol synthesis of ultrathin Pd nanowires via attachement-based growth and their enhanced activity towards formic acid oxidation. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 131-139.
29.  Lu, N.; Wang, J.; Xie, S. F.; Brink, J.; McIlwrath, K.; Xia, Y.; Kim, M. J.* Aberration Corrected Electron Microscopy Study of Bimetallic Pd–Pt Nanocrystal: Core–Shell Cubic and Core–Frame Concave Structures. J. Phys. Chem. C 2014, 118 (49), 28876–28882
Before 2014
28.  Xie, S. F.; Peng, H.-C.; Lu, N.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xie, Z. X. and Xia, Y.* Confining the Nucleation and Overgrowth of Rh to the {111} Facets of Pd Nanocrystal Seeds: The Roles of Capping Agent and Surface Diffusion. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16658-16667.
27. Xie, S. F.; Zhang, H.; Lu, N.; Jin, M.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xie, Z. X. and Xia, Y.* Synthesis of Rhodium Concave Tetrahedrons by Collectively Manipulating the Reduction Kinetics, Facet-Selective Capping, and Surface Diffusion. Nano Lett. 2013, 13. 6262-6268.
26. Xia, X.;† Xie, S. F.;† Liu, M;† (†共同第一作者) Peng, H.-C.; Lu, N.; Wang, J.; Kim, M. J. and Xia, Y.* On the role of surface diffusion in determining the shape or morphology of noble-metal nanocrystals. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 6669-6673.
25. Xie, S. F.; Choi, S.-I.; Xia, X. and Xia, Y.* Catalysis on faceted noble-metal nanocrystals: Both shape and size matter. Curr. Opin. Chem. Eng. 2013, 2, 142-150. (invited review article)
24. Choi, S.-I.; Xie, S. F.; Shao, M.;* Odell, J. H.; Lu, N.; Protsailo, L.; Cuerrero, S.; Peng, H.-C.; Park, J.; Xia, X.; Wang, J.; Kim, M. J. and Xia, Y.* Synthesis and characterization of 9-nm Pt-Ni Octahedra with a record high activity of 3.3 A/mgPt for the oxygen reduction reaction. Nano Lett. 2013, 13, 3420-3425.
23. Wang, Y.; Xie, S. F.; Liu, J.; Park, J.; Huang, C. Z. and Xia, Y.* Shape-controlled synthesis of palladium nanocrystals: A mechanistic understanding of the evolution from octahedrons to tetrahedrons. Nano Lett. 2013, 13, 2276-2281.
22. Peng, H.-C.; Xie, S. F.; Park, J.; Xia, X. and Xia, Y.* Quantitative analysis of the coverage density of Br- ions on Pd{100} facets and its role in controlling the shape of Pd nanocrystals. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3780-3783.
21. Wang, Y.; Wan, D.; Xie, S. F.; Xia, X.; Huang, C. Z. and Xia, Y.* Synthesis of silver octahedra with controlled sizes and optical properties via seed-mediated growth. ACS Nano 2013, 7, 4586-4594.
20. Xia, Y.;* Xia, X.; Wang, Y. and Xie, S. F. Shape-controlled synthesis of metal nanocrystals. MRS Bull. 2013, 38, 335-344.
19. Zhang, Q.; Yang, Y.; Li, J.; Iurilli, R.; Xie, S. F. and Qin, D.* Citrate-free synthesis of silver nanoplates and the mechanistic study. ACS Applied Materials & Interfaces 2013, 5, 6333-6345.
18. Lu, N.; Wang, J.; Xie, S. F.; Xia, Y.; Kim, M. J.* Enhanced shape stability of Pd-Rh core-frame nanocubes at elecated temperature: in situ heating tranmission electron microscopy. Chem. Commun. 2013, 49, 11806-11808.
17. Liu, M.; Zheng, Y.; Xie, S. F.; Li, N.; Lu, N.; Wang, J.; Kim, M. J.; Guo, L.; Xia, Y.* Facile synthesis of Pd-Ir bimetallic octapods and nanocages through galvanic replacement and co-reduction, and their use for hydrazine decomposition. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 11822-11829.
16. Liu, C.; Han, X.; Xie, S. F.; Kuang, Q.*; Wang, X.; Jin, M. S.; Xie, Z. X. and Zheng, L. S. Ehancing the photocatalytic activity of anatase TiO2 by improving the specific facet-induced spontaneous separation of photogenerated electrons and holes. Chem. Asian J. 2013, 8, 282-289.
15. Xie, S. F.; Lu, N.; Xie, Z. X.; Wang, J.; Kim, M. J. and Xia, Y.* Synthesis of Pd-Rh core-frame concave nanocubes and their conversion to Rh cubic nanoframes by selective etching of the Pd cores. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10266-10270.
14. Xie, S. F.; Jin, M.; Tao, J.; Wang, Y.; Xie, Z. X.; Zhu, Y. and Xia, Y.* Synthesis and characterization of Pd@MxCu1-x (M=Au, Pd, and Pt) nanocages with porous walls and a yolk-shell structure through galvanic replacement reactions. Chem. Eur. J. 2012, 18, 14974-14980. (封面文章)
13. Xie, S. F.; Zheng, B.; Kuang, Q.*; Wang, X.; Xie, Z.*; Zheng, L. Synthesis of layered protonated titanate hierarchical microspheres with extremly large surface area for selective adsorption of organic dyes. CrystEngComm 2012, 14, 7715-7720.
12. Wang, X.; Han, X.; Xie, S. F.; Kuang, Q.;* Jinag, Y.; Zhang, S.; Mu, X.; Chen, G.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Controlled synthesis and enhanced catalytic and gas-sensing properties of tin dioxide nanoparticles with exposed high-energy facets. Chem. Eur. J. 2012, 18, 2283-2289.
11. Han, X.; Wang, X.; Xie, S. F.; Kuang, Q.;* Ouyang, J.; Xie, Z.* and Zheng, L. S. Carbonate ions-assisted syntheses of anatase TiO2 nanoparticles exposed with high energy (001) facets. RSC Advances 2012, 2, 3251-3253.
10. Zhang, L.; Chen, D.; Jiang, Z.;* Zhang, J.; Xie, S. F.; Kuang, Q.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Facile syntheses and enhanced electrocatalytic activities of Pt nanocrystals with {hkk} high-index surfaces. Nano Research 2012, 5, 181-189.
9. Xie, S. F.;  Han, X. G.; Kuang, Q.*; Zhao, Y.; Xie, Z.* and Zheng, L. S. Intense and wavelength-tunable photoluminescence from surface functionalized MgO nanocrystal clusters. J. Mater. Chem. 2011, 21, 7263-7268.
8. Xie, S. F.; Han, X.; Kuang, Q.;* Fu, J.; Zhang, L.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Solid state precursor strategy for synthesizing hollow TiO2 boxes with a high percentage of reactive {001} facets exposed. Chem. Commun. 2011, 47, 6722-6724.
7. Zhang, L.; Zhang, J.; Kuang, Q.;* Xie, S. F.; Jiang, Z.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Cu2+-assisted synthesis of hexoctahedral Au-Pd alloy nanocrystals with high-index facets. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17114-17117.
6. Zhang, J.; Zhang, L.; Xie, S. F.; Kuang, Q.;* Han, X.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Synthesis of concave palladium nanocubes with high-index surfaces and high electrocatalytic activities. Chem. Eur. J. 2011, 17, 9915-9919.
5. Zhang, L.; Zhang, J., Jiang, Z.;* Xie, S. F.; Jin, M.; Han, X.; Kuang, Q.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Facile syntheses and electrocatalytic properties of porous Pd and its alloy nanospheres. J. Mater. Chem. 2011, 21, 9620-9625.
4. Han, X.; Jiang, Y.; Xie, S. F.; Kuang, Q.;* Zhou, X.; Cai, D.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Control of the surface of ZnO nanostructures by selective wet-chemical etching. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10114-10118.
3.  Jin, M.; Kunag, Q.*; Han, X. G.; Xie, S. F.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Liquid-liquid interface assisted synthesis of size- and thickness-controlled Ag nanoplates. J. Solid State Chem. 2010, 183, 1354-1358.
2. Han, X.; Jin, M.; Xie, S. F.; Kuang, Q.*; Jiang, Z.; Jiang, Y.; Xie Z. X.* and Zheng, L. S. Synthesis of Tin Dioxide Octahedral Nanoparticles with Exposed High-Energy {221} Facets and Enhanced Gas-Sensing Properties. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9180-9183.
1. Xie, S. F.; Zhou, X.; Han, X.; Kuang, Q.*; Jin, M.; Jiang, Y.; Xie, Z. X.* and Zheng, L. S. Supercrystals from Crystallization of Octahedral MnO Nanocrystals. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19107–19111
专利：
Younan Xia & Shuifen Xie. “Spatially-controlled synthesis of palladium-rhodium hetero-nanostructures”. Patent No. US9023223B2 (美国专利)
Younan Xia, Shuifen Xie, Sang-Il Choi et. al." Layered platinum on freestanding palladium nano-substrates for electrocatalytic applications and methods of making thereof". Pub. No. : US2016/0276674 A1  (美国专利)
谢水奋，王伟，刘凯，王媛媛. “一种氮掺杂TiO2空心纳米材料的制备方法”, 中国专利，公开号：CN106732724A
许清池，徐俊，谢水奋. “泡沫玻璃负载的二氧化钛光催化剂的制备方法”，中国专利，公开号：CN105618024A
谢水奋，王伟，许清池，杨文. “一种铑碲合金空心纳米管的制备方法”，中国专利，公开号：CN106975756A

xinji

材料学院谢水奋教授课题组在金属纳米催化领域再获重要研究进展，研究成果以“Quatermetallic Pt-Based Ultrathin Nanowires Intensified by Rh Enable Highly Active and Robust Electrocatalysts for Methanol Oxidation”为题发表于国际著名期刊《纳米能源》（Nano Energy）。Nano Energy是爱思唯尔出版社旗下顶级学术期刊（影响因子达15.548），在能源材料领域具有重要影响力。

超细铂基纳米线因超高的原子利用率和电子传输能力成为电催化能源转化领域的研究热点。但是由于其表面活跃的化学反应性，在酸性介质电催化甲醇氧化过程中，结构稳定性较差且极易被CO中间体毒害失活，严重阻碍了其在直接甲醇燃料电池中的应用。针对上述问题，研究人员设计合成了直径仅为1.5纳米的高原子暴露比的四元PtCoNiRh超细合金纳米线。电催化结果表明，超细的一维结构及合金效应赋予PtCoNiRh纳米线优异的甲醇电氧化催化活性（质量活性：1.36 A·mg-1Pt；面积活性：2.08 mA·cm-2）、更负的反应起始电位和显著改善的抗CO毒化能力。将强抗腐蚀的铑原子掺入铂基合金晶格中，能够有效稳定铂原子位点，强化酸性电催化条件下PtCoNiRh纳米线的结构稳定性。研究人员通过电化学原位傅里叶变换红外光谱和密度泛函理论模拟，进一步揭示了甲醇脱氢反应倾向于发生在Pt‒Rh异质位点，且中间态CO以更容易进一步氧化去除的桥键吸附在该位点上。因此，在四元PtCoNiRh超细纳米线上，六电子转移的甲醇电氧化反应速率与稳定性都得到显著的提升。该研究工作不仅实现了高性能电催化材料的设计合成，并且在分子水平上对催化增强机理进行了清晰的阐述。
该研究工作在谢水奋教授（第一通讯作者）指导下，以华侨大学为第一通讯单位，厦门大学、中科院深圳先进技术研究院、西安交通大学为合作单位完成。由王伟（第一作者，已毕业）、陈孝为（共同第一作者）、甄超、廖新艳等硕士研究生共同参与完成。该研究得到国家自然科学基、福建省自然科学基金及华侨大学科研基金的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... 20301804?via%3Dihub

tianjiao

金属与载体之间具有强烈的相互作用，因此界面工程在增强催化剂电催化性能中表现出重要的作用。对所具有的界面处的短程活性位点进行合适的电子结构调控，可以获得强的金属-载体相互作用，因此界面处成为了催化性能增强的关键位点。将金属的尺寸从纳米颗粒降低至纳米簇，甚至单原子级别，可以扩大金属-氧化物载体之间的强界面效应。不幸的是，氧化物载体的低电导率对于电催化是不利的。相反，在金属基底表面上形成氧化物岛可以提供高度分散的氧化物-金属逆界面，从而可以放大界面效应。然而，由于热力学中非常强的金属-O键，在低维金属纳米结构上创建亚纳米和/或原子级氧化物物种仍然是一个巨大的挑战。

       鉴于此，华侨大学的谢水奋教授课题组提出了一种新型的RuOx-on-Pd的超薄二维反相纳米催化剂，该催化剂可以应用于高效的碱性ORR及其增强的界面调控效应。所报道的二维反相纳米催化剂为高性能电催化剂开创一个新的设计策略，有望促进Pd基纳米催化剂在燃料电池技术中的实际应用。
        本文要点：
        1) 通过简易的一锅合成法，在已经制备好的超薄Pd纳米片上通过原位氧化过程构筑密集的原子级分散RuOx/Pd界面，可以获得一种新型纳米催化剂，作者将其命名为RuOx-on-Pd超薄二维反相催化剂。通过一系列物理表征和分析，从产物形貌、元素组成、金属价态、原子配位状态等各方面确定了RuOx/Pd的界面结构。
        2) 该催化剂在碱性条件下对ORR展示出极佳的催化活性和稳定性，与商业Pt/C和Pd/C催化剂相比，其质量活性分别提高了8.0和22.4倍；并在实际甲醇燃料电池与锌空电池运行测试中展现出显著超越商业Pt/C阴极催化剂的输出功率。
        3) 密度泛函理论计算表明，RuOx/Pd反相界面可以从Pd纳米片基底吸引部分电荷，诱使表面Pd位点的d带中心下移，能有效削弱氧中间体的吸附强度；同时界面结构能够改变O2的吸附构型，促进O-O键断裂，从而赋予了RuOx-on-Pd纳米片出色的ORR电催化性能。
        Zixi Lyu, Wenxian Liu, et al. Amplified interfacial effect on atomically dispersed RuOx-on-Pd 2D inverse nanocatalysts for high-performance oxygen reduction. Angew. Chem. Int. Ed.