报告题目：金属氮化物设计合成及功能应用研究
报告人：杨明辉 教授 （大连理工大学）
报告时间：2025年6月22日10:30-12:00
报告地点：大学生活动中心201会议室（二楼东北侧）
个人简介：杨明辉（FRSC），大连理工大学的教授、博士生导师，先后在英国利物浦大学获得学士和硕士学位，并在英国爱丁堡大学获得博士学位，在2010年至2014年期间在美国康奈尔大学从事固体功能材料的博士后研究工作。2013年12月以国家海外高层次人才引进计划（青年项目）回国工作。现担任中国电子学会敏感技术分会气湿敏传感技术专业委员会委员、中国化工学会稀土催化与过程专业委员会委员、中国稀土学会稀土晶体专业委员会委员、The Innovation期刊的学术编辑、Chinese Chemical Letters和Electrocatalysis期刊编委。研究重点包括无机固体功能材料的设计合成、晶体结构解析和构效关系研究，以及固体材料在气体传感器和催化领域的应用研究。相关工作在Nature Materials, Nature Chemistry, Science Advances等期刊上发表学术论文286篇（以通讯作者发表220篇），H因子60，获得授权专利60余项。
报告摘要：金属氮化物（简称氮化物）是一类具有金属间隙化合物特征的固体材料，因其独特的晶体结构、优异的电子导电性、化学稳定性和高耐腐蚀性而备受关注。氮原子嵌入导致的晶格膨胀使其电子结构接近贵金属，但特定晶体结构与形貌的精准合成仍面临重大挑战。近年来，我们研究团队结合实验研究、大科学装置表征与理论计算，系统探索了氮化物及其复合材料的表界面调控与构效关系，取得系列创新成果：首次合成纯相ZrN氧还原催化剂，其催化活性和稳定性显著优于商业Pt/C催化剂1；通过构筑V2O3路易斯酸保护层，调控微催化反应环境，显著提升了大电流密度下海水电解制氢的稳定性2-4；开发TiN电化学气敏材料，展现了其在NO2气体传感中的优异性能5。这些研究不仅揭示了氮化物在催化和传感领域的独特优势，还为高性能功能材料的设计与合成提供了新思路，推动了其在清洁能源与环境监测等领域的应用。
[1] Y. Yuan, J. Wang, S. Adimi; H. Shen, T. Thomas, R. Ma, J. P. Attfield*, M. Yang*, Zirconium nitride catalysts surpass platinum for oxygen reduction, Nature Materials, 2020, 19, 282.
[2] H. Hu, Z. Zhang, L. Liu, X. Che, J. Wang, Y. Zhu, J. P. Attfield, M. Yang*, Efficient and durable seawater electrolysis with a V2O3- protected catalyst, Science Advances, 2024, 10, eadn7012.
[3] X. Wang, H. Hu, X. Yan, Z. Zhang, M. Yang*, Activating Interfacial Electron Redistribution in Highly Lattice-matched Biphasic Ni3N-Co3N for Energy-efficient Electrocatalytic Hydrogen Production via Coupled Hydrazine Degradation, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202401364.
[4] S. Liu, W. Qi, X. Yang, X. Guo, J. Liu, Y. Zhu, M. Yang*, Surface Reconstruction on Metal Nitride during Photo-oxidation, Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63, e202315034.
[5] X. Zhao, Z. Xu, Z. Zhang, J. Liu, X. Yan, Y. Zhu, J. P. Attfield, M. Yang*, Titanium nitride sensor for selective NO2 detection, Nature Communication, 2025, 16, 182.
