| 评审组: | 基础研究组 | | 项目名称: | 碱水电解制氢电极设计与催化过程强化机制 |
| 提名单位: | 陕西省教育厅 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,相关材料真实有效,填写栏目符合陕西省自然科学奖的填写要求。该项目在实施期间,取得了一系列创新性成果,在高水平期刊上发表了多篇高质量论文。
该项目面向国家“双碳”战略对于绿氢规模制取技术的迫切需求,围绕碱性电解水电极在工业级大电流、强碱、强气泡冲击等苛刻工况下的服役失效问题,针对活性组分溶出、界面传质受阻、催化结构崩解等关键科学问题,开展了创新性和系统性的研究工作,获得了一系列原创性成果,为高活性、高稳定性碱性电解水制氢电极的失效机制理解与稳定性调控提供了重要理论支撑。主要成果包括以下三方面:
1. 提出了多级协同构筑亚/纳米晶态-非晶结构策略,发展了电置换介导共沉淀方法,同步构筑了高密度晶态-非晶纳米单元,阐明了“纳米岛”空间隔离抑制活性组分团聚与溶出的稳定机制;
2. 提出了纳米片-聚合物分子 插层结构构筑策略,揭示了离聚物插层增强金属配位与构建OH-传输网络的双重锚定增稳机制,实现了催化界面传质效率的大幅提升;
3. 提出了中间层与保护层协同强化新策略,发展了电沉积致密中间层与亲水疏气聚合物保护层,阐明了添加剂对金属离子成核与过渡层生长的诱导机制,实现了催化层-基体界面的强力筑牢,有效缓冲了气泡逸出对催化层的冲击,抑制了材料开裂与粉化,保障了催化层在波动功率等复杂工况下的长期服役完整性。 |
| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 代表性论文专著目录: | 

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| 主要完成人情况: | - 姓名:肖春辉
排名:1 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:深度解析了催化剂失活的内部机理,提出了亚/纳米晶态-非晶结构构筑、纳米片-聚合物分子插层和中间层-保护层协同强化策略,构建了催化层“强界面、抗冲击、高活性”的协同强化体系。是五篇代表性论文的通讯作者,对全部重要科学发现做出了创造性贡献。
- 姓名:张波
排名:2 行政职务:其它 技术职称:其它 工作单位:美国北卡罗来纳州教堂山分校 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:本人作为主要完成人之一,发展了电置换反应介导共沉淀方法,制备自支撑二元非贵金属电极材料,用于全电解水电极。该电极在析氢和析氧中表现出优异的催化性能和长期稳定性,成果入选ESI热点论文,为本项目创新点三的科学发现做出了重要贡献,是第一篇代表性论文的第一作者。
- 姓名:孙泽慧
排名:3 行政职务:无 技术职称:其它 工作单位:西安交通大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:项目主要完成人之一,围绕电化学界面调控、电子/离子传输及反应动力学开展研究,针对氧还原反应中电子传递与物质传输受限问题,构建水母状Mott–Schottky异质纳米反应器,通过异质界面电子结构调控与多尺度结构设计,实现电子传递与氧物种传输的协同强化;对本项目创新点二的科学发现做出了重要贡献,是第三篇代表性论文的作者。
- 姓名:李丹
排名:4 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西北有色金属研究院 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:提出了同步异相合成致密异质结界面位点催化剂策略,构建了具有高催化活性、高稳定性的碱性电解水制氢析氧电极。对本项目创新点一做出了创造性贡献,是第二篇代表性论文的作者。
- 姓名:高波
排名:5 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:青岛理工大学 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:采用磁控溅射技术引入晶体缺陷显著提高了MoS2的电催化活性,揭示了S空位对相变的作用规律。阐明了间隙非金属原子掺杂诱导MoS2由半导体相转变为金属相的相变机制及电荷注入诱导相变理论,对本项目创新点三的科学发现做出了重要贡献,是第四篇代表性论文的作者。
- 姓名:马亚明
排名:6 行政职务:无 技术职称:副研究员 工作单位:西安机电信息技术研究所(中国兵器工业集团第二一二研究所) 完成项目时所在单位:西安交通大学 对本项目主要学术贡献:利用金属间化学电势差值势能作为化学反应动力源,使用铁、铜、银离子对金属泡沫镍进行刻蚀反应,阐释了化学反应过程和离子迁移机制。对本项目创新点一的科学发现做出了重要贡献,是第五篇代表性论文的作者。
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| 主要完成单位: | - 单位名称:西安交通大学
单位贡献:西安交通大学为本项目的唯一完成单位,为本项目的完成提供了场地、水电、计算设备等硬件条件。同时,学校在软件方面也为项目提供了重要支持,图书馆的书籍和电子数据库是进行科学研究的重要资源,特别是在文献检索方面为项目的开展提供了非常好的条件;学校的科研管理部门、财务部门为项目的日常管理和服务提供了重要帮助。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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