近日，材料与纺织学院、丝绸学院材料科学与工程专业杜明亮教授课题组与北京大学郭少军教授团队合作在功能纳米纤维电催化材料方面取得重大进展，相关成果（The Marriage and Integration of Nanostructures with Different Dimensions for Synergistic Electrocatalysis, DOI: 10.1039/C6EE03054H）在国际著名能源材料科学杂志《Energy & Environment Science》（2015年影响因子:25.427）上已在线发表，第一作者为我校朱罕博士。这是该课题组继去年在纳米纤维/多组分异质结构纳米晶电催化材料方面（Adv. Mater., 2015, 27, 4752-4759）获得突破后的又一项创新性重要成果。
该文主要针对一维碳纳米纤维上生长一维碳纳米管的可控合成方法进行研究，实验中利用有机纳米纤维为反应容器，制备出具有氧缺位结构的Mn3Co7-Co2Mn3O8纳米晶，这种新型纳米晶可以催化生长碳纳米管阵列，实现了一步法制备由1D碳纳米纤维，1D碳纳米管和0D氧缺位过渡金属氧化物纳米晶结合的3D结构碳材料。该材料不仅可以实现电催化全解水制氢，还可以作为燃料电池ORR反应催化材料使用，即使在10 h以上的持续电解水下依然保持较高的催化活性和稳定性，展示出高效的电化学催化性能。
近年来，杜明亮教授课题组依托我校纺织纤维材料等优势学科，以纳米功能纤维材料的设计、合成和电化学性能探索作为研究方向，利用纳米纤维优良的孔隙率、高比表面积及稳定性，开展了功能纳米纤维材料在电化学传感器和电催化制氢等领域的研究工作。课题组系统研究了纳米纤维作为反应器来生长和调控不同维度的纳米晶，实现了纳米纤维/0D金属和过渡金属纳米晶（J. Mater. Chem., 2012, 22, 9301;J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 919;Sensor Actuat. B-Chem., 2013, 185, 608; Biosens. Bioelectron., 2013, 49, 210;Electrochim. Acta, 2016, 196, 422）、纳米纤维/1D金属和过渡金属纳米晶（Biosens. Bioelectron., 2014, 54C, 91; Chem. Eng. J., 2014, 248, 307; J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 11728; Chem. Eng. J., 2014, 258, 281; Electrochim. Acta, 2016, 208, 1;）、纳米纤维/2D过渡金属硫化物纳米晶（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 18132; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6, 22126; Chem. Commun., 2014, 50, 15435; J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 7680; J. Hazar. Mater., 2015, 286, 533）、纳米纤维/3D过渡金属硫化物纳米晶（Electrochim. Acta, 2015, 167, 48; Electrochim. Acta, 2016, 215, 223; J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 18090; Electrochim. Acta, 2015, 176, 255;J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 12149）、纳米纤维/多组分异质结构纳米晶（Adv. Mater., 2015, 27, 4752;Chem. Commun., 2016, 52, 990）等体系可控合成，相关研究成果对高效廉价电解水制氢催化材料的设计与制备以及氢能燃料电池的应用具有重要的指导意义。
文章链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ee/c6ee03054h#!pAbstract
