北京科技大学材料学院王戈

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王戈，北京科技大学教授，博士生导师。1992年毕业于东北师范大学化学系，1995年获得理学硕士学位。1997年至2002年留学于美国Michigan Technological University化学系，获得博士学位。

姓    名：        王戈        
所在系所：        材物系
职    务：        校长助理，国际合作与交流处处长
职    称：        教授
通信地址：        北京市海淀区学院路30号北京科技大学材料学院
邮    编：        100083
办公地点：        腐蚀楼617室
电    话：        010-62333765
邮    箱：        gewang@mater.ustb.edu.cn

教育背景：
2002年于美国Michigan Technological University获得理学博士学位。

研究领域：
1．新型催化材料：金属有机骨架催化材料、功能聚合物基催化材料、介孔异质复合催化材料、复杂结构纳米氧化物等系列新型催化材料的定向设计、可控合成、性能调控及全绿色催化体系的构筑方法。
2．新型节能储能材料：微介孔异质相变储能材料、纳米孔复合绝热材料等新型节能储能材料的选择性构筑、多功能组装及其蓄/传热、绝热性能研究。
3．新型催化材料及节能储能材料的中试工艺研究、规模化生产技术及工程应用。


主讲课程：国际理解

主要论著：1.Yi Luan, Jie Yu, Xiaowei Zhang, Scott E. Schaus, Ge Wang*, Diastereoselective Three-component Synthesis of β-Amino Carbonyl Compounds from Diazo Compounds, Boranes, and Acyl Imines under Catalyst-free Conditions, J. Org. Chem., 2014, 79, 4694-4698.
2.Limin Zhong, Xiaowei Zhang, Yi Luan,* Ge Wang,* Yanhui Feng, Daili Feng, Preparation and thermal properties of porous heterogeneous composite phase change materials based on molten salts/expanded graphite, Solar Energy, 2014, 107, 63-73.
3.Yi Luan, Nannan Zheng, Yue Qi, Jia Tang, Ge Wang*, Merging metal-organic framework catalysis with organocatalysis: Thiourea functionalized heterogeneous catalyst at nanoscale, Catal. Sci. Technol., 2014, 16, 2520-2526.
4.Hongyi Gao, Ge Wang*, Yi Luan, Kullapat Chaikittikul, Xiaowei Zhang, Mu Yang, Wenjun Dong, Zhan Shi, A fast synthesis of hierarchical yolk–shell copper hydroxysulfates at room temperature with adjustable sizes, CrystEngComm, 2014, 16, 2520-2526.
5.Rui Dang, Lingling Song, Wenjun Dong*, Chaorong Li, Xiaobo Zhang, Ge Wang*, Xiaobo Chen, Synthesis and Self-Assembly of Large-Area Cu Nanosheets and Their Application as an Aqueous Conductive Ink on Flexible Electronics, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 622-629.
6.Wanchun Guo, Ge Wang*, Qian Wang, Wenjun Dong, Mu Yang, Xiubing Huang, Jie Yu, zhan Shi, A hierarchical Fe3O4@P4VP@MoO2(acac)2 nanocomposite: Controlled synthesisand green catalytic application, J. Mol. Catal. A: Chem., 2013, 378, 344-349..
7.Wanchun Guo, Qian Wang, Ge Wang*, Mu Yang, Wenjun Dong, and Jie Yu, Facile Hydrogen Bond-Assisted Polymerization and Immobilization Method to Hierarchical Fe3O4@P(4VP-DVB)@Au Nanostructures and Their Catalytic Applications, Chem-Asian J, 2013, 8, 1160-1167.
8.Xiaowei Zhang, Ni Huang, Ge Wang*, Wenjun Dong, Mu Yang, Yi Luan, Zhan Shi, Synthesis of highly loaded and well dispersed CuO/SBA-15 via an ultrasonic post-grafting method and its application as a catalyst for the direct hydroxylation of benzene to phenol, Microporous Mesoporous Mater., 2013, 177, 47-53.
9.Hongyi Gao, Ge Wang*, Mu Yang, Xiaowei Zhang, Zhan Shi, Chunguang Li, Xinxin Zhang, Xin Cui, One-step fabrication of 3D hierarchical Ni-incorporated β-Co(OH)2 assembled by 2D center disk and 1D length-tunable brush, RSC Adv., 2013, 3(8), 2604-2612.
10.Xilai Jia, Zheng Chen, Xia Cui, Yiting Peng, Xiaolei Wang, Ge Wang*, Fei Wei*, Yunfeng Lu*, Building Robust Architectures of Carbon and Metal Oxide Nanocrystals toward High-Performance Anodes for Lithium-Ion Batteries, ACS nano, 2012, 6, 2604-2612.
11.Zheng Chen, Ding Weng, Xiaolei Wang, Yanhua Cheng, Ge Wang*，Yunfeng Lu*，Ready fabrication of thin-film electrodes from building nanocrystals for micro-supercapacitors，Chem. Commun., 2012, 48(3): 3736-3738.
12.Mu Yang, Zhaojun Xiang, Ge Wang*, A novel orchid-like polyaniline superstructure by solvent-thermal method, J. Colloid Interface. Sci., 2012, 367(1): 49-54.
13.Hongyi Gao, Ge Wang*, Mu Yang, Li Tan, Jie Yu, Novel tunable hierarchical Ni–Co hydroxide and oxide assembled from two-wheeled units, Nanotechnology, 2012, 23: 015607.
14.Li Tan, Lijing Cao, Mu Yang, Ge Wang*, Dongbai Sun, Formation of dual-responsive polystyrene/polyaniline microspheres with sea urchin-like and core-shell morphologies, Polymer, 2011, 52(21), 4770-4776.
15.Xiubing Huang, Mu Yang, Ge Wang*, Xinxin Zhang, Effect of surface properties of SBA-15 on confined Ag nanomaterials via double solvent technique, Microporous Mesoporous Mater., 2011, 144: 171-175.
16.Yingying Wang, Ge Wang*, Mu Yang, Li Tan, Wenjun Dong, Rudy Luck, Highly efficient olefin oxidation catalysts based on regular nano-particles of titanium containing mesoporous molecular sieves, J. Colloid Interface. Sci., 2011, 353(2): 519-523.
17.Haixin Zhao, Wenjun Dong, Yingying Zheng, Aiping Liu, Juming Yao, Chaorong Li, Weihua Tang, Benyong Chen, Ge Wang, Zhan Shi, The structural and biological properties of hydroxyapatite-modified titanate nanowire scaffolds, Biomaterials, 2011, 32(25): 5837-5846.
18.Wenjun Dong, Bingjie Li, Yang Li, Xuebin Wang, Lina An, Chaorong Li, Benyong Chen, Ge Wang, Zhan Shi, General approach to well-defined perovskite MTiO(3) (M = Ba, Sr, Ca, and Mg) nanostructures, J. Phys. Chem. C, 2011, 115(10): 3918-3925.
19.Mu Yang, Ge Wang*, Hongtu Ma, An efficient approach for production of polystyrene/poly(4-vinylpridine) particles with various morphologies based on dynamic control, Chem. Commun., 2011, 47(3): 911-913.
20.Xiaolei Wang, Ge Li, Zheng Chen, Veronica Augustyn, Xueming Ma, Ge Wang*, Bruce Dunn, Yunfeng Lu, High-performance supercapacitors based on nanocomposites of Nb2O5 nanocrystals and carbon nanotubes, Adv. Energy Mater., 2011, 1(6): 1089-1093.

主要项目：
基础和应用基础研究：
1.国家重点基础研究发展计划（973计划）课题，气相余热高效梯级储存与转换的理论和方法。
2.国家自然科学基金面上项目，多级组装复合相变材料及其功能分区与协同强化。
3.北京市支持中央在京高校共建项目，基于过渡金属氧化物的多级结构构筑及其催化应用。
工程化研究：
4.国家科技支撑计划课题，复合阻燃型绝热材料的生产制备技术与示范。
5.国家高技术研究发展计划（863计划）重大项目课题，合成气直接制烯烃及烯烃环氧化物的纳米催化材料及应用技术。
校企合作：
6.中国石油科技创新基金研究项目，基于微介孔载体的多组分催化剂合成与体系调控。


获得主要荣誉：
2013年入选国家百千万人才工程，并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号。2012年被聘为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。2011年获得北京市科学技术奖二等奖（第一完成人，基础研究类）。2005年入选教育部新世纪优秀人才计划。2002年入选北京市科技新星计划。目前兼任“分子与微结构可控高分子技术”北京市重点实验室学术委员，中国材料研究学会青年工作委员会常务理事，北京热物理与能源工程学会理事。研究方向包括新型催化材料和节能储能材料的设计制备、性能调控、放大生产与工程应用。作为项目负责人先后承担国家科技支撑计划，国家“863”计划、国家“973”计划课题、国家自然科学基金重点及面向项目等20余项国家或省部级项目。近十年在ACS Nano，Adv. Energy Mater. 等期刊发表论文130余篇；申请国家发明专利40项，已授权24项。先后担任The 9th ATPC国际科学委员会和组织委员会委员，2012及2013 International Conference on Small Science的联合主席，并在多个国内外学术会议上做特邀报告

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北京科技大学王戈&圣安德鲁斯大学John T. S. Irvine Chem. Sci.：纳米多孔钙钛矿型金属氧化物的合成与应用

在过去的几十年里，因为钙钛矿型金属氧化物具有成分多样性和结构性能（氧化还原行为、氧离子的迁移率、电子和离子导电性）独特的特点，因此在各个领域都得到了广泛的应用。最近，纳米多孔钙钛矿型金属氧化物因其独特的形貌、性能和应用潜力得到了大量的关注。

近日，北京科技大学的王戈和英国圣安德鲁斯大学的John T. S. Irvine等人在Chemical Science上发表了一篇题为“Synthesis and applications of nanoporous perovskite metal oxides”的文章。本文总结和概括了纳米多孔钙钛矿型金属氧化物的不同合成方法和其应用的研究进展。纳米多孔结构和钙钛矿氧化物性能的相关性，在本文中得到总结和强调。本文同时展望了纳米多孔钙钛矿型金属氧化物未来的发展方向。

钙钛矿氧化物的结构是ABO3。A是碱性元素或者稀土阳离子；A位于氧的超晶格中的立方八面体笼，含有12个配位数。B是过渡金属阳离子，B在八面体配位中，周围含有6个氧。钙钛矿氧化物在氧化还原位点，具有很强的灵活性，氧空位和物理化学性能。因为钙钛矿氧化物具有成分种类多、结构类型多、热稳定性好、氧化还原能力强、氧迁移快、电子和离子导电性好的特点，因此在许多领域具有应用价值。

纳米多孔钙钛矿氧化物的设计，对于钙钛矿氧化物的新性能和应用领域得到了扩展。目前还没有全面总结纳米多孔钙钛矿氧化物的合成与应用的文献。因此本文仅仅总结了纳米多孔钙钛矿氧化物的合成与应用的研究进展。

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北科大王戈&高鸿毅Energy Storage Materials: 光热双功能MOF基定型复合相变材料

相变材料（Phase Change Materials，PCMs）可以利用材料的相变过程，吸收并将环境的热能存储起来，并在需要时将热能释放出来，可以有效地解决时空热能供给和需求之间不平衡的矛盾。目前，传统的相变材料已在建筑节能、工业余热利用、太阳能利用等诸多领域有着广泛的应用潜力。但是，纯PCMs的泄漏和低热导率问题极大地限制了相变材料的吸放热效率。目前，许多报道通过制备定型复合相变材料解决泄露问题；通过填充高导热的添加物提升热导率，比如：金属、石墨烯、碳纳米管、碳纤维等等，从而有效地整合了高效的蓄热/传热性能。虽然相变材料在蓄热/传热方面已经取得了很大的进展，但是单一的热性能仍然无法满足相变材料日益增长的多功能需求。因此，在确保良好的热性能前提下，如何有效地开发相变材料更多的前沿性新功能以满足特定的场合需求成为相变材料领域研究的焦点。

近日，北京科技大学材料科学与工程学院王戈教授和高鸿毅讲师团队利用一种简便的合成策略开发出一种新型的Metal organic framework (MOF)基荧光功能化的定型复合相变材料，其中Carbon quantum dot (CQD)作为优异的荧光活性客体，硬脂酸作为优异的热能存储客体，Cr-MIL-101-NH2作为兼容性良好的多孔载体主体。这种独特的结构有效地解决了传统的荧光猝灭现象，MOF和CQD双重优势的协同整合既保证了复合相变材料的优异热特性(高能量存储密度，热稳定性和优异的定型能力)，又进一步激发出具有优异颜色稳定性的高强度红绿蓝荧光，从而满足特定装置的特殊需求(例如LED)。MOF基荧光功能化的定型复合相变材料不仅可以激发红绿蓝荧光，而且可以通过硬脂酸的相变行为吸收LED运行期间散发的热量，从而延长LED的使用寿命。这种不同功能客体分子的协同整合策略为开发先进的多功能复合相变材料提供了一个创新平台。相关研究成果近期以“Smart Integration of Carbon Quantum Dots in Metal-Organic Frameworks for Fluorescence-functionalized Phase Change Materials”为题目发表在国际顶级能源期刊Energy Storage Materials (影响因子： ~14)，文章第一作者为北京科技大学材料科学与工程学院2015级在读博士生陈晓。

本文利用一种简便的合成策略开发出一种新型的MOF基荧光功能化的定型复合相变材料，其中CQD作为优异的荧光活性客体，硬脂酸作为优异的热能存储客体，MOF作为兼容性良好的多孔载体主体。MOF和CQD双重优势的协同整合既保证了复合相变材料的优异热特性(高能量存储密度，热稳定性和优异的定型能力)，又进一步激发出具有优异颜色稳定性的高强度红绿蓝荧光，从而满足特定装置的特殊需求。这种不同功能客体分子的协同整合策略为开发先进的多功能复合相变材料提供了一个创新平台。

文献链接： Xiao Chen, Hongyi Gao*, Mu Yang, Liwen Xing, Wenjun Dong, Ang Li, Haiyan Zheng, Ge Wang*, Smart Integration of Carbon Quantum Dots in Metal-Organic Frameworks for Fluorescence-functionalized Phase Change Materials.(Energy Storage Materials,2018. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2018.08.015)

shimian

北京科技大学王戈等人以中孔MgO作为模板和催化剂，使用乙腈作为前体，通过化学气相沉积在MgO颗粒内生长氮掺杂石墨烯，去除模板后形成氮掺杂的中孔石墨烯颗粒（NMG）。其中，石墨烯在MgO内的生长是通过烃的自由基缩合实现的。与金属催化剂相比，MgO通常导致石墨烯材料具有更高的缺陷密度，这可以通过随后的微波辐射来降低，并且因此合成高质量的氮掺杂中孔石墨烯（HNMG）颗粒。

得到的石墨烯颗粒具有优异的结构和电化学稳定性、电子和离子导电性，将其用作锂离子电池负极展示了高的可逆容量，出色的倍率性能（质量负荷为1 mg cm-2时，0.2 C下为1138 mAh g-1，60C下为440 mAh g-1）和优异的循环稳定性（质量负荷为1 mgcm-2时，2C下500次循环后的容量保持率> 99％）。此外，还可制造具有高面积容量和电流密度的厚电极（在0.9 mA cm-2下为6.1 mAh cm-2）。

Runwei Mo, Fan Li, Xinyi Tan, Pengcheng Xu,Ran Tao, Gurong Shen, Xing Lu, Fang Liu, Li Shen, Bin Xu, Qiangfeng Xiao, XiangWang, Chongmin Wang, Jinlai Li, Ge Wang, Yunfeng Lu. High-quality mesoporousgraphene particles as high-energy and fast-charging anodes for lithium-ionbatteries. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-09274-y

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09274-y

daboss

2019自然科学基金项目-基于材料基因工程的二维MOFs催化材料研究：描述因子挖掘及OER性能预测
批准号        51972024        
项目负责人        王戈               
依托单位        北京科技大学
资助金额        60.00万元        
项目类别        面上项目        
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日

daxiong

北京科技大学材料科学与工程学院王戈团队开发出两种新型多功能相变复合材料。其一，利用简便的模板合成策略开发出一种新型的碳纳米管束组装成的柔性多级孔海绵基定型复合相变材料，实现了对过敏性鼻炎的高效热疗。其中，海绵载体的多级孔保证了相变材料的高效固载，复合相变材料的高值热焓和低热导率保证了长时间的热疗效果，此外设计的外层纯碳纳米管海绵还可以通过净化摄入鼻腔的空气质量进一步优化热疗效果。相关研究成果以“Carbon Nanotube Bundles Assembled Flexible Hierarchical Framework Based Phase Change Material Composites for Thermal Energy Harvesting and Thermotherapy”为题发表在Energy Storage Materials (CiteScore：15.09)，文章第一作者为陈晓。

chandler

金属/MOFs纳米复合材料的制备可采用MOFs作为载体来负载金属团簇/纳米颗粒，也可将金属纳米颗粒/团簇填充在MOFs孔道中。最广泛采用的策略是使用MOFs作为载体，利用溶液浸渍法、电弧等离子体沉积法、光还原沉积法等将金属填充在MOFs孔道内。在传统的溶液浸渍或两溶剂浸渍法中，首先将金属前体（如K2PtCl4、H2PtCl6）溶液引入到MOFs的多孔骨架中，然后通过引入还原剂（如NaBH4、H2、抗坏血酸）将嵌入的金属离子物种还原为金属物种。然而，后还原过程通常会导致金属纳米粒子锚定在MOFs的外表面。

       北京科技大学黄秀兵副教授、王戈教授团队借鉴银镜反应的原理，以MIL-125-NH2为基材，通过简单的原位自还原方法，将Pt团簇填充在MIL-125-NH2的孔道内。具体来说，就是利用MIL-125-NH2中的氨基官能团与甲醛反应进而形成含有还原性基团的MIL-125-NH-CH2OH，并借助于两溶剂法浸渍的优势将Pt2+离子完全填充在孔道内，Pt2+离子可在孔道内被还原性基团原位还原成Pt团簇。因此，通过这种简单巧妙的还原基团后修饰手段，可在无任何额外还原剂的情况下将Pt2+原位自动还原为Pt团簇。所得的Pt(1.5)/MIL-125-NH-CH2OH复合材料中Pt团簇高度均匀分散（1-2 nm），在可见光照射下表现出良好的光催化产氢活性。该原位自还原策略适用于其他类型的氨基官能化MOFs作为载体去高度分散金属或合金团簇。
        本文主要报道了一种金属团簇/MOFs复合材料的制备方法，主要借鉴银镜反应原理，通过甲醛修饰氨基MOFs，并将浸渍在甲醛修饰后MOFs孔道内的金属离子原位自还原为金属团簇。课题组正在进行的工作表明该原位自还原策略可拓展到合成其他类型的氨基MOFs负载金属或合金团簇复合材料，并在光催化、热催化及电催化等众多领域具有潜在的应用价值。


      文章信息：Xiubing Huang*, Xiangjun Li§, Qingjie Luan§, Kaiyue Zhang, Zhenyu Wu, Baozhen Li, Zuoshuai Xi, Wenjun Dong, and Ge Wang*. Highly dispersed  Pt  clusters  encapsulated  in  MIL-125-NH2 via in situ auto-reduction method for photocatalytic H2 production under visible light. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-3597-3.