当前位置:首页新闻动态新闻动态

环境学院助理教授陈洪博士在PNAS、Matter等刊物上发表系列高水平论文

2019-11-15

环境学院陈洪博士在新型环境材料的开发与应用研究方面取得系列进展,相关成果在PNAS, Matter, Applied Catalysis: Environmental等重要学术期刊上发表。

其一,理论计算预测,电荷有序的双钙钛矿中,空间电荷有序和载流子的强耦合会使得其在极端条件下,载流子行为与材料电子结构发生显著的变化,产生特殊的光电性质。有鉴于此,陈洪博士与合作者利用固态化学反应方法制备了环境友好型无铅In3+-In+卤化物钙钛矿单晶材料,并结合同步辐射单晶衍射技术(SC-XRD)、同步辐射AP-XPS技术、透射电镜三维电子衍射技术(RED) 详细的解析了该化合物的复杂晶体结构,并系统研究了其结构稳定机制。进一步通过研究钻石对顶砧(DAC)中该环境材料在高压环境下的谱学行为演变,发现该材料在压力增加的情况下,带隙逐渐减小,最终出现半导体到金属相转变的行为(图1)。该成果近日在线发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上(Pressure-induced semiconductor-to-metal phase transition of a charge-ordered indium halide perovskite,PNAS, 2019, DOI: 10.1073/pnas.1907576116)。

图1. 新型环境友好型无铅双钙钛矿材料在高压下的半导体-金属相变

其二,基于一价Cu(I)离子敏化稀土卤化物团簇发光材料构筑新策略,陈洪博士与合作者设计并合成了一种新型无铅型环境友好型全无机铜基卤化物蓝光发光材料,基于同步辐射X射线单晶衍射(SC-XRD)、X射线吸收光谱(XAS)、X射线广角掠入射(GIWAX)、密度泛函理论计算(DFT)计算等,详细的表征了其晶体与电子结构,相关成果发表在Cell出版社新出版的材料类旗舰新刊Matter上(Copper(I) Based Highly Emissive All-Inorganic Rare-Earth Halide Clusters, Matter, 2019, DOI: 10.1016/j.matt.2019.05.027)。

图2. Rb8CuSc3Cl18的发光特性

 其三,基于新型多孔环境材料结构设计与调控策略,陈洪博士课题组设计合成了一种新型亚磷酸盐纳米线环境功能材料,并基于同步辐射X射线高分辨衍射(HR-XRD)、广角掠入射X射线衍射(GIWAX)、扫描透射电镜高角环形暗场像元素成像等(HAADF-STEM mapping)、三维电子衍射(RED)等技术,详细研究了材料在催化过程中晶体结构与界面结构的演变机制,相关成果近期发表在环境催化类著名期刊Applied Catalysis B: Environmental 上。(Microporous Core-shell Co11(HPO3)8(OH)6/Co11(PO3)8O6 nanowires for Highly Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction. Applied Catalysis B:  Environmental, 2019, 259, 118091.)

该系列工作中得到加州大学伯克利分校Peidong Yang、Junqiao Wu教授、Yang Gao博士,斯坦福大学同步辐射中心Michael F. Toney教授,上海电力大学林佳教授,武汉理工大学范科教授、张高科教授,广州大学纪永飞教授等的指导合作与支持。课题组学生倪悦然、罗思媛、冯雪真等付出了辛勤工作和努力。部分工作得到国家自然科学基金委支持和广东省土壤与地下水污染防控及修复重点实验室基金项目等的大力支持。美国斯坦福大学线性加速器国家实验室斯坦福同步辐射光源、美国劳伦斯伯克利实验室先进光源为本项目的顺利进行提供了大量同步辐射光源的机时支持,南方科技大学皮米中心和理化测试中心、环境学院公共测试平台为项目的顺利进行提供了大量电镜与常规表征测试支持。