中国科学技术大学化学系王功名

zhuimengren

王功名，中国科学技术大学应用化学系特任教授，博士生导师。中国科学技术大学化学学士（2004-2008），美国加州大学Santa Cruz分校化学博士（2008-2013），之后在美国加州大学洛杉矶分校（2013-2016）做博士后研究。于2016年6月加入中国科学技术大学化学与材料科学学院。当前的研究方向主要集中在发展新颖的纳米结构材料的表界面修饰方法，并发展其在（光）电催化以及二次电池方面的应用。相关研究发表在Joule, Nature Commun., Chem, Angew, Adv.Mater. Nano Lett., EES等期刊。


姓 　 名：王功名特任教授
电 　 话：0551-63601051
电子邮件：wanggm@ustc.edu.cn
主　　页：http://wanggmlab.ustc.edu.cn/index.php
教育与科研经历：
2016年6月至今：中国科学技术大学，化学系，特任教授，博士生导师
2013年8月-2016年5月：加州大学洛杉矶分校，化学系，博士后
2008年9月-2013年7月：加州大学圣塔科鲁兹分校，化学系，博士
2004年9月-2008年7月：中国科学技术大学，化学系; 学士
研究方向：
1.　光电化学催化水分解，CO2还原
2.　化学修饰的金属氧化物的电催化性能的研究
3.　设计高度集成的人工光和作用系统
4.　纳米结构材料的电化学储能的研究
主要研究方向
本课题组尝试用简单的化学原理，尝试合成出美妙的纳米材料；通过我们的巧妙设计，探索美妙的微观世界；用我们化学家的手，发现美妙的化学，并将应用在有机催化、电催化、光催化等领域。
获奖及荣誉
2016年中组部第十二批青年##计划
2012-2013年国家优秀自费留学生奖　　　　　　　　　　　　　　　　
2012-2013年美国加州大学Santa Cruz分校Chancellor’s Dissertation Year Fellowship
发表文章：
http://www.researcherid.com/rid/C-4555-2012
https://scholar.google.com.hk/citations?user=KHz4n9wAAAAJ&hl=zh-CN

shaoshi

王功名：N掺杂Pt-Ni纳米线高效HER，最低过电位13 mV!

Pt基催化剂在碱性条件下电解水的决速步骤是水解离相关的Volmer过程，然而，它的本质，尤其是原子水平的本质仍然不清楚。近日，中科大王功名教授和刘晓静副研究员团队发现，电解水动力学缓慢的一个原因是轨道方向的不匹配，他们通过引入N调控轨道，成功提高了催化剂性能。Pt–Ni纳米线经N修饰后，10 mA cm−2电流密度对应过电位仅13mV。进一步实验和DFT计算表明，N的引入不仅可以调控Ni位点的电子密度，还可以创造空的相匹配方向的dz2轨道用于水的吸附和活化。

Xie Y, Liu X, Wang G, et al. Boosting Water Dissociation Kinetics on Pt–Ni Nanowires by N-Induced Orbital Tuning. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807780

https://doi.org/ 10.1002/adma.201807780

smiles

面对日益严峻的能源危机和环境污染，开发新的、绿色清洁能源用以替代传统的化石燃料迫在眉睫。H2具有较高的能量密度，并且其燃烧产物只有水，从而可以实现在零碳排的情况下提供人类所需的能源。但是如何高效的生产高浓度的H2是现在面临的重大的问题。相比于传统的产氢方式，比如重整甲烷蒸汽，煤的气化等，电解水制氢利用电能驱动化学反应是一种更加清洁的产氢方式。而且原料H2O是可再生资源，储量丰富。如何提高电解水制氢的效率、降低其生产成本是电解水普及生产面临的重要挑战。其中核心的因素就是高效催化剂的开发。虽然目前商用Pt/C具有活性高稳定性好的优点，但是其高昂的成本以及有限的储量限制了其大规模的应用，因此开发高效的、储量丰富的电催化剂具有重要的研究意义。

        二维的MoS2材料由于其丰富的储量、独特的层状结构和容易调节的电子结构，近些年在能源和催化领域受到广泛的关注和研究。理论和实验结果均表明MoS2的边缘的S和Mo可以作为电催化产氢的反应活性位点; 但是由于其差的导电性以及有限的边缘位点, 导致其本征活性比较差，因此调控MoS2的表面电子结构能够从根本上提高MoS2的本征催化性质。针对这些问题，中科大王功名教授等总结了近年来利用表面电子结构调控策略提升和改性MoS2的本征析氢性能的研究进展，包括表面电子态调控，能带工程，轨道取向调控和界面工程等，最后讨论了MoS2析氢催化研究中依然存在的挑战以及未来的发展前景。
       课题组主页：http://wanggmlab.ustc.edu.cn/
       Shuwen Niu, Jinyan Cai & Gongming Wang*. Two-dimensional MOS2 for hydrogen evolution reaction catalysis: The electronic structure regulation. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-020-3249-z.