Faculty Profile

       近年来一直从事纳米团簇（多金属氧酸盐与银铜簇）的设计合成与功能性研究。目前已经在 J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Small, Nanoscale, Chem. Eur. J., Electrochim. Acta, J. Mater. Chem.C, Inorg. Chem., Dalton Trans., RSC Adv. 等国际知名期刊上发表SCI检索论文80余篇，主持国家自然科学基金面上项目2项，主持并完成黑龙江省杰出青年科学基金1项及省自然科学基金项目2项，两次荣获省科技进步二等奖，出版专著1部，编写教材1部, 2019年获得国务院特殊津贴。

        在纳米铜簇的研究工作中，课题组发现原子级精确的铜簇化合物是一类潜在的优良光催化剂，但铜簇中所包含的Cu(I)物种往往呈现氧化还原活性，稳定性较差，限制了其在光催化领域中的进一步应用。通过在一价铜簇中引入其他单元或活性载体，设计合成出不同系列的铜簇化合物，实现其高活性与高稳定性的光催化产氢或水裂解。该系列研究工作为基于原子级精确的纳米金属铜簇簇的高性能产氢光催化剂的设计开辟了一条全新的技术途径，拓展了非贵金属团簇化合物在光催化领域中的应用，为未来可商业化产氢或水裂解催化剂的发展奠定了基础。

        锂金属电池在能源领域备受关注，其具有高理论比容量、低还原电位、低重量密度的锂金属被称为“圣杯”负极材料。然而，充放电过程中的不均匀锂沉积/剥离会导致锂枝晶的出现，从而加速了锂负极和电解质的消耗，易形成“死锂”，导致库仑效率和循环性能下降。更严重的是，不可控的锂枝晶会刺穿隔膜，导致电池短路甚至自燃。在解决上述问题的方法中，对隔膜材料进行修饰是最简单且有效的途径之一。而多金属氧酸盐(POMs)作为典型的高价阴离子簇，因其独特的结构、高稳定性和可逆的氧化还原性而受到广泛关注。在此基础上，课题组将多金属氧酸盐作为功能材料修饰到电池隔膜表面，有效抑制了锂金属电池中的锂枝晶生长，并且在循环中POM可以被重复利用，为多金属氧酸盐解决锂枝晶问题提供了全新的技术解决方案。

        多氧金属酸盐（POMs）是典型的金属氧化物团簇，其内含大量金属氧键，这些金属氧键的伸缩振动可以呈现出明显的拉曼信号。并且POMs具有较高的表面电荷，能吸引溶液中的阳离子（例如Ag⁺、Au⁺、Pt²⁺等）生成新的晶态化合物，很容易获得稳定的晶面而作为拉曼检测基底。这些结构明确的晶态POMs材料能够进一步增强金属氧化物化学键的拉曼信号，这意味着可以利用晶态POMs材料的氧化还原机制实现对氧化或还原性气体的检测。课题组利用设计合成的银-多酸三维化合物，通过还原性气体分子与银离子之间的氧化还原反应，首次实现了对还原性气体的SERS高灵敏检测。近期的研究还首次发现多酸本身处于还原气体氛围中，多酸中心金属离子可以变成还原态，通过d-d电子跃迁而吸收拉曼散射信号，从而形成了拉曼共振能量转移的全新猝灭机制实现POMs对气体分子的灵敏检测。

       在多酸为模板剂的纳米巯基银簇复合材料的合成上取得突破，利用有机银簇的自组装反应合成出具有拓扑结构的壳层化合物，在纳米尺度合成出具有规则几何形状的有机银簇复合材料，其在溶液中体现出良好的纳米分散性及酸碱变色功能；该类材料的成功合成，实现了在原子尺度对纳米材料的微结构调控；为探索对外界刺激有响应的有机无机复合功能材料提供了新的模型化合物。此外，开辟出利用药物分子作为有机配体的纳米银簇合成技术路线，可以制备出原子精确的具有靶向抗肿瘤作用的银簇化合物，为新型纳米银抗肿瘤药物的发展奠定了基础。        

        在高分子功能材料研究领域，带领团队将世界首创的紫外光交联技术成功产业化，并将其应用在低烟无卤阻燃聚烯烃电缆的绝缘材料中，制备出交联密度高、性能稳定、载流量大的电线电缆用复合高分子绝缘材料。这些材料的研发成功标志着我国在电线电缆材料生产领域逐渐拥有了高科技含量的核心技术。目前，研发产品已经累计为企业创收超过3亿元，成功研发的电线电缆材料产品已经在全国31个省市销售，在行业内深受客户好评。