中山大学化学学院高分子与材料科学系余丁山

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余丁山，中山大学教授。从事低维碳材料及聚合物基功能复合材料的可控制备、改性并开发其在光电器件和能源器件（包括太阳能电池、超级电容器、燃料电池、金属空气电池）中的应用；研究电子/离子传输、光电转换、电化学性质等对能量存储与转换器件性能的影响。至今在Nature Nanotech、Chem Soc Rev、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Adv Mater、Adv Funct Mater、ACS Nano等学术期刊上发表论文50余篇，其中SCI引用共2500余次，单篇论文最高引用超过400次，9篇论文引用次数超过100，9篇论文被选为 ESI高被引论文。

基本情况

姓名：余丁山

性别：男

出生年月：暂未填写

籍贯：湖北鄂州

职位：

中山大学工学博士，教授，博士生导师。

联系方式

电话：暂未填写

传真：暂未填写

邮箱：yudings@mail.sysu.edu.cn

通讯地址：广东省广州市中山大学化学与化学工程学院

邮编：510275

个人网站：暂未填写

教育经历

1998—2002年，武汉理工大学材料科学与工程学院，工学学士；
2002—2005年，武汉理工大学材料科学与工程学院，工学硕士；
2005—2008年，中山大学物理科学与工程技术学院，工学博士；
2008—2012年，在美国University of Dayton 和Case Western Reserve University 从事博士后研究；
2012—2015年，在新加坡Nanyang Technological University 从事博士后研究。

工作经历

2015年4月至今，中山大学化学与化学工程学院，教授，博士生导师。

讲授课程

暂无资料

  

科研项目

第十一批国家“##计划”青年人才引进项目。

获奖情况

暂无资料

论著一览

1. D. S. Yu, Q. Qian, L.Wei, W. Jiang, K. Goh, J. Wei, J. Zhang, and Y. Chen, “Emergence of fibersupercapacitors,” Chem. Soc. Rev.2015,44, 647.
2. D. S. Yu, K, Goh, H. Wang, L. Wei, W. Jiang, Q. Zhang, L.Dai,and Y. Chen, “Scalable synthesis of hierarchically-structuredcarbon nanotube-graphene fibers for capacitive energy storage,” NatureNanotech. 2014, 9, 555.
3. D. S. Yu, K, Goh, Q. Zhang, L. Wei, H. Wang, W. Jiang,and Y. Chen. “Controlled functionalization of carbonaceous fibersfor asymmetric solid-state micro-supercapacitors with high volumetric energydensity,” Adv. Mater.2014, 26, 6790.
4. D. S. Yu, Q. Zhang,andL.Dai. “Highly-efficient metal-free growth of nitrogen-dopedsingle-walled carbon nanotubes on plasma etched substrates for oxygen reduction,” J.Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15127. ( ESI高被引论文)
5. D. S. Yu, E. Nagelli, R. Naik, and L. Dai“Asymmetrically functionalized graphene for photo-dependent diode rectifyingbehavior,” Angew. Chem. Int. Ed.2011,50,6575.
6. D. S. Yu, Y. Yang, M. Durstock, J. Baek, and L. Dai.“Soluble P3HT grafted graphene for efficient bilayer-heterojunctionphotovoltaic devices,” ACS Nano 2010, 4,5633. （ESI高被引论文）
7. D. S. Yu, and L. Dai, “Self-assembled graphene/carbonnanotube hybrid films for supercapacitors”, J. Phys. Chem. Lett.2010,1,467. (ESI高被引论文)
8. D. S. Yu, E. Nagelli, F. Du, and L. Dai.,“Metal-free carbon nanomaterials become more active than metal catalysts andlast longer,” J. Phys. Chem. Lett. 2010,1,2165. (IF=6.687，他引143次，ESI高被引论文)
9. F. Du, D. S. Yu (共同一作), L. Dai, S. Ganguli, V. Varshney, and A. K. Roy. “Preparation oftunable 3D pillared carbon nanotube–graphene networks for high-performancecapacitance,” Chem. Mater. 2011, 23,4810. (ESI高被引论文)
10. D. S. Yu, K. Park, M. Durstock, and L. Dai.“Fullerene-grafted graphene for efficient bulk heterojunction polymerphotovoltaic devices,” J. Phys. Chem. Lett. 2011,2, 1113.
11. I. Y. Jeon, D. S. Yu (共同一作), S. Y. Bae, H. J. Choi, D. W. Chang, L. Dai, and J. B. Baek,“Formation of large-area nitrogen-doped graphene film prepared from simplesolution casting of edge-selectively functionalized graphite and itselectrocatalytic activity,” Chem. Mater. 2011,23, 3987.
12. D. S. Yu, Y. H. Xue, L. M. Dai. Phosphorus-nitrogenco-doped vertically aligned carbon nanotube arrays as efficient metal-freeelectrocatalysts for oxygen reduction”, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3,2863.

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Energ. Environ. Sci.：吸附聚电解质诱导定向界面电荷转移促进无金属碳纳米管上的水氧化

电化学水氧化反应（WOR）是水分解、可再生燃料电池和可充电金属空气电池的核心的能量转换过程。然而，WOR动力学迟缓，需要很高的过电位。常用IrO2或RuO2贵金属催化剂的催化活性高，但是这些贵金属催化剂的成本较高限制了其广泛应用。因此，亟需发展高效而低成本的非贵金属WOR催化剂。目前碳纳米材料比如碳纳米管（CNTs）是一种非常有潜力的催化材料。但是原始纳米碳材料由于其催化活性位点少，导致其WOR催化性能差。目前调整纳米碳的表面和电子结构（即电荷密度或自旋密度），可以调节初始反应物和反应中间体的在催化剂表面的吸附，被认为是一种增强纳米碳催化活性的有效策略。现存的最普遍的方法是引入异质原子（比如N或O）到纳米碳中进行共价掺杂从而调节纳米碳的电子结构，这种电调制是通过分子内电荷转移来实现的。然而这类方法通常破坏原始碳的晶格结构，损害电子传输；另外，由于掺杂原子浓度的限制和掺杂位置的随机性，导致催化活性的增强并不尽如人意。特别是在相对低的电解质浓度下（0.1 M KOH），绝大多数异质原子掺杂的纳米碳材料显示了较差的WOR性能。本文选取碳纳米管（CNT）作为模型催化剂，利用界面分子间电荷转移的概念，通过简单的聚电解质吸附，获得了高效的无金属WOR催化剂。该方法具有普适性，可适用于其他的碳材料来制备一系列高性能WOR催化剂，更重要的是提出的方法简便、环保、可放大制备。

近日，中国中山大学的余丁山和美国凯斯西储大学的戴黎明作者等人，选取碳纳米管（CNT）作为模型催化剂，利用界面分子间电荷转移的概念来调制纳米碳的表面和电子结构，从而极大增强碳纳米管的WOR催化性能。将具有强吸电子能力的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA、受体）非共价吸附到纯CNT（给体）上充当缓冲层，一方面通过静电相互作用使反应物（OH-）富集在表面，另一方面通过定向分子间电荷转移诱导界面电荷重新分布。这不仅改善了反应动力学，而且可以在碳表面产生高密度的催化位点，最终将非活性CNT转化为有效的无金属水氧化催化剂。研究结果显示：即使在较低的电解质浓度（0.1 M KOH）情况下，在10.0 mA cm-2 WOR电流密度下，PDDA吸附的CNT催化剂显示了低的过电位（370 mV）和小的塔菲尔斜率（76 mV dec-1），该催化性能大大优于纯CNT（> 520 mV，166 mV dec-1），甚至与商业的贵金属RuO2（360 mV，137 mV dec-1）的性能相媲美。该方法具有普适性，可适用于其他的碳材料从而制备一系列高性能非金属WOR催化剂。相关成果以“Boosting water oxidation on metal-free carbon nanotubes via directional interfacial charge-transfer induced by adsorbed polyelectrolyte”为题发表在Energy & Environmental Science上。

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2019自然科学基金面上项目-共价有机框架/碳多级结构的原位构筑及其在锂硫电池中的应用研究
批准号        51973240        学科分类        有机无机复合功能材料 ( E030905 )
项目负责人        余丁山        负责人职称                依托单位        中山大学
资助金额        59.00万元        项目类别        面上项目        研究期限        2019 年 09 月 09 日 至2019 年 09 月 09 日