杜希文

杜希文，天津大學新能源材料研究所所長，天津大學材料科學與工程學院教授，博士生導師，功能材料專業負責人，教育部新世紀優秀人才。清華大學電子顯微鏡實驗室博士，日本國家材料研究所博士後，曾任摩托羅拉高級工程師。

基本介紹

• 中文名：杜希文
• 外文名：Xi-Wen Du
• 國籍：中國
• 畢業院校：清華大學
• 職業：天津大學新能源材料研究所所長
• 職稱：教授

工作經歷

2014年9月-至今，天津大學新能源材料研究所所汽膠定長。

2007年6月至今，天津大學材駝朵全料學院教授，博士生導師，功能材料專業負責人。

2010年9月-2010年10月，澳大利亞昆士蘭大學訪問教授。

2003年4月-2007年6月，天津大學材料學院副教授。

2002年4月-2003年4月，日本國家材料科學研究所(NIMS)博士後。

2001年4月-2002年4月， 摩托羅拉 MOS17主管工程師。

1997年3月-2001年3月，清華大學電子顯微鏡實驗室助教。

主要學術成就、獲獎及榮譽

杜希文，現任天津大學材料科學與工程學院教授，天津大學新能源材料研究所所長，功能材料專業負責人，教育部新世紀優秀人才。曾獲天津市自然科學一等獎、天津市青年科技獎、國家教學成果二等獎、天津市產學研突出貢獻獎、寶鋼優秀教師獎，主編的教材被評為教育部普通高等教育精品教材，主持國家級精品課程。

利用雷射合成出高性能的電催化劑，並套用於燃料電池、鋅空電池、電解水制氫、二氧化碳電還原；發展了有機無機雜化發光材料的理論，獲得了空前的發光效率；提出了密堆量子點的新型太陽電池結構，被J. Mater. Chem. 選為封面論文和研究亮點；利用雷射可控地合成納米結構，建立了長脈寬雷射合成納米材料的系統理論，共在Nature 系列刊物、J.Am.Chem.Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Mater. 、J. Mater. Chem.、Langmuir、 APL等國際一流雜誌發表SCI論文200餘篇，被SCI引用8000餘次。

研究方向

研究領域

1. 新型能源轉換材料及器件
2. 新型能源儲存材料及器件
3. 氣相合成二維超薄半導體

主要講授課程

《材料現代研究方法》

《功能材料導論》

《功能材料基礎》

《材料科學研究方法論》

承擔項目

主要承擔項目

(1) 973計畫子課題，2014CB931703，長脈寬LAL技術製備II-VI族半導體量子點，2014/01～2018/12，鴉愉白 529萬元，在研，主持。51671141

(2) 國家自然科學基金面上項目，51671141雷射摻雜非貴金屬納米顆粒用於定向催化二氧化碳電還原，2017/01-2020/12， 65萬元， 在研，主持。

(3)國家自然科學基金面上項目， 51471115， IIB族金屬納米結構氣相生長機理研究，2015/01-2018/12， 85萬元， 在研，主持。

(4)國家自然科學基金面上項目， 51171127，利用超活潑金屬納米顆粒的置換反應合成多功能複合材料， 2012/01-2015/12， 60萬元， 結題，主持。

(5)國家自然科學基金面上項目， 50972102，量子點官能團複合體系的界面態發光研究， 2010/01-2012/12， 35萬元， 結題，主持。

(6)國家自然科學基金主任項目，51041006，照槳夜抹毫秒雷射可控合成納米結構，2011/01-2011/12， 10萬元， 結題，主持。

(7)國家自然科學基金面上項目， 50672065、矽量子點的濺射自組裝研究，2007/01-2009/12， 29萬元， 結題，主持。

(8)國家自然科學基金青年仔船海項目， 50402010， 矽量子點的異常結構及其高效率藍光發射研究－製備、表征及電致發光， 2005/01-2007/12，25萬元， 結題，主持。

(9) 863項目， 2009AA03Z301， 量子點敏化分級結構的太陽能電池，2009/06-2012/12， 94萬元， 結題，主持。奔譽謎備

(10) 863項目子課題， 2007AA21808、 無毒量子點螢光探針材料的製備和功能化修飾， 2008/01-2010/12， 30萬元， 結題，主持。

(11)教育部新世紀優秀人才項目， 502007-2009232NCET-06-0232， 矽基高效率發光材料研究，006/01-2009/12，50萬元， 結題，主持。

編寫教材

杜希文、原續波，《材料充希現代研究方法》，2006， 天津大學出版社。（教育部普通高等教育精品教材）

主要論文

1. Zhang YY, Han LL, Wang CH, Wang WH, Ling T, Yang J, Dong CK, Lin F, Du XW:Zinc-Blende CdS Nanocubes with Coordinated Facets for Photocatalytic Water Splitting.ACS Catal2017,7(2):1470-1477.

2. Zhang Y, Yin PF, Liu XH, Mao J, Kulinich SA, Du XW:Tuning Band Structure of Cadmium Chalcogenide Nanoflake Arrays via Alloying for Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Evolution.Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids2017,33(26):6457-6463.

3. Song JP, Yin PF, Mao J, Qiao SZ, Du XW:Catalytically active and chemically inert CdIn2S4 coating on a CdS photoanode for efficient and stable water splitting.Nanoscale2017,9(19):6296-6301.

4. Ren KX, Yin PF, Zhou YZ, Cao XZ, Dong CK, Cui L, Liu H, Du XW:Localized Defects on Copper Sulfide Surface for Enhanced Plasmon Resonance and Water Splitting.Small2017,13(36)1700867.

5. Qiu KW, Lu M, Luo YS, Du XW:Engineering hierarchical nanotrees with CuCo2O4 trunks and NiO branches for high-performance supercapacitors.Journal of Materials Chemistry A2017,5(12):5820-5828.

6. Meng C, Ling T, Ma TY, Wang H, Hu ZP, Zhou Y, Mao J, Du XW, Jaroniec M, Qiao SZ:Atomically and Electronically Coupled Pt and CoO Hybrid Nanocatalysts for Enhanced Electrocatalytic Performance.Advanced Materials2017,29(9)1604607.

7. Liu XH, Yin PF, Kulinich SA, Zhou YZ, Mao J, Ling T, Du XW:Arrays of Ultrathin CdS Nanoflakes with High-Energy Surface for Efficient Gas Detection.ACS applied materials & interfaces2017,9(1):602-609.

8. Ling T, Yan DY, Wang H, Jiao Y, Hu ZP, Zheng Y, Zheng LR, Mao J, Liu H, Du XWet al:Activating cobalt(II) oxide nanorods for efficient electrocatalysis by strain engineering.Nat Commun2017,8.1509

9. Li XM, Bi MH, Cui L, Zhou YZ, Du XW, Qiao SZ, Yang J:3D Aluminum Hybrid Plasmonic Nanostructures with Large Areas of Dense Hot Spots and Long-Term Stability.Advanced Functional Materials2017,27(10) 1605703.

10. Dong CK, Fu JY, Liu H, Ling T, Yang J, Qiao SZ, Du XW:Tuning the selectivity and activity of Au catalysts for carbon dioxide electroreduction via grain boundary engineering: a DFT study.Journal of Materials Chemistry A2017,5(15):7184-7190.

11. Dong C, Liu ZW, Liu JY, Wang WC, Cui L, Luo RC, Guo HL, Zheng XL, Qiao SZ, Du XWet al:Modest Oxygen-Defective Amorphous Manganese-Based Nanoparticle Mullite with Superior Overall Electrocatalytic Performance for Oxygen Reduction Reaction.Small2017,13(16):1603903.

12. Zhou Y, Liu H, Yang J, Mao J, Dong CK, Ling T, Du XW:Scalable synthesis of cubic Cu1.4S nanoparticles with long-term stability by laser ablation of salt powder.Chemical Communications2016,52(4):811-814.

13. Zhou Y, Dong CK, Han LL, Yang J, Du XW:Top-Down Preparation of Active Cobalt Oxide Catalyst.ACS Catal2016,6(10):6699-6703.

14. Zheng XL, Song JP, Ling T, Hu ZP, Yin PF, Davey K, Du XW, Qiao SZ:Strongly Coupled Nafion Molecules and Ordered Porous CdS Networks for Enhanced Visible-Light Photoelectrochemical Hydrogen Evolution.Advanced Materials2016,28(24):4935-4942.

15. Zheng XL, Dinh CT, de Arquer FPG, Zhang B, Liu M, Voznyy O, Li YY, Knight G, Hoogland S, Lu ZHet al:ZnFe2O4 Leaves Grown on TiO2 Trees Enhance Photoelectrochemical Water Splitting.Small2016,12(23):3181-3188.

16. Zhang YQ, Li Z, Ling T, Kulinich SA, Du XW:Superior gas-sensing performance of amorphous CdO nanoflake arrays prepared at room temperature.Journal of Materials Chemistry A2016,4(22):8700-8706.

17. Yin PF, Wang JJ, Zhou YZ, Mao J, Qin WJ, Qiao SZ, Ling T, Du XW:Engineering hollow electrodes for hybrid solar cells for efficient light harvesting and carrier collection.Journal of Materials Chemistry A2016,4(44):17260-17266.

18. Ling T, Yan DY, Jiao Y, Wang H, Zheng Y, Zheng XL, Mao J, Du XW, Hu ZP, Jaroniec Met al:Engineering surface atomic structure of single-crystal cobalt (II) oxide nanorods for superior electrocatalysis.Nat Commun2016,7.

19. Li Z, Dong CK, Yang J, Qiao SZ, Du XW:Laser synthesis of clean mesocrystal of cupric oxide for efficient gas sensing.Journal of Materials Chemistry A2016,4(7):2699-2704.

20. Han LL, Meng QP, Wang DL, Zhu YM, Wang J, Du XW, Stach EA, Xin HL:Interrogation of bimetallic particle oxidation in three dimensions at the nanoscale.Nat Commun2016,7.

21. Chen XM, Mao J, Zhou YZ, Yang J, Du XW, Qiao SZ:Laser-driven absorption/desorption of catalysts for producing nanowire arrays in solution.Journal of Materials Chemistry A2016,4(2):379-383.

22. Zheng XL, Qin WJ, Ling T, Pan CF, Du XW:Carbon Nanotube Reinforced CdSe Inverse Opal with Crack-Free Structure and High Conductivity for Photovoltaic Applications.Advanced Materials Interfaces2015,2(2).

23. Zhang H, Ling T, Du XW:Gas-Phase Cation Exchange toward Porous Single-Crystal CoO Nanorods for Catalytic Hydrogen Production.Chemistry of Materials2015,27(1):352-357.

24. Yin PF, Ling T, Lu YR, Xu ZW, Qiao SZ, Du XW:CdS Nanoflake Arrays for Highly Efficient Light Trapping.Advanced Materials2015,27(4):740-745.

25. Wu WT, Liu H, Dong C, Zheng WJ, Han LL, Li L, Qiao SZ, Yang J, Du XW:Gain High-Quality Colloidal Quantum Dots Directly from Natural Minerals.Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids2015,31(8):2251-2255.

26. Song ST, Cui L, Yang J, Du XW:Millisecond Laser Ablation of Molybdenum Target in Reactive Gas toward MoS2 Fullerene-Like Nanoparticles with Thermally Stable Photoresponse.ACS applied materials & interfaces2015,7(3):1949-1954.

27. Luo RC, Li C, Du XW, Yang J:Direct Conversion of Bulk Metals to Size-Tailored, Monodisperse Spherical Non-Coinage-Metal Nanocrystals.Angew Chem-Int Edit2015,54(16):4787-4791.

28. Lu YR, Yin PF, Mao J, Ning MJ, Zhou YZ, Dong CK, Ling T, Du XW:A stable inverse opal structure of cadmium chalcogenide for efficient water splitting.Journal of Materials Chemistry A2015,3(36):18521-18527.

29. Liu LB, Qin S, Wang JJ, Zheng WJ, Du XW:Photothermal synthesis of ultrafine CuxO nanoparticles on carbon nanotubes for photosensitized degradation.Chemical Communications2015,51(26):5660-5663.

30. Liu H, Jin P, Xue YM, Dong CK, Li X, Tang CC, Du XW:Photochemical Synthesis of Ultrafine Cubic Boron Nitride Nanoparticles under Ambient Conditions.Angew Chem-Int Edit2015,54(24):7051-7054.

31. Ling T, Wang JJ, Zhang H, Song ST, Zhou YZ, Zhao J, Du XW:Freestanding Ultrathin Metallic Nanosheets: Materials, Synthesis, and Applications.Advanced Materials2015,27(36):5396-5402.

32. Huang C, Mao J, Chen XM, Yang J, Du XW:Laser-activated gold catalysts for liquid-phase growth of cadmium selenide nanowires.Chemical Communications2015,51(11):2145-2148.

33. Han LL, Xin HLL, Kulinich SA, Yang LJ, Du XW:Hierarchical, Ultrathin Single-Crystal Nanowires of CdS Conveniently Produced in Laser-Induced Thermal Field.Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids2015,31(29):8162-8167.

34. Han LL, Kulinich SA, Zhang YY, Zou J, Liu H, Wang WH, Li HB, Yang J, Xin HLL, Qiao SZet al:Synergistic synthesis of quasi-monocrystal CdS nanoboxes with high-energy facets.Journal of Materials Chemistry A2015,3(46):23106-23112.

35. Zhu ZL, Cui L, Ling T, Qiao SZ, Du XW:CdTe nanoflake arrays on a conductive substrate: template synthesis and photoresponse property.Journal of Materials Chemistry A2014,2(4):957-961.

36. Wang Y, Liu MX, Ling T, Tang CC, Zhi CY, Du XW:Gas-phase anion exchange towards ZnO/ZnSe heterostructures with intensive visible light emission.J Mater Chem C2014,2(15):2793-2798.

37. Wang JJ, Ling T, Qiao SZ, Du XW:Double Open-Circuit Voltage of Three-Dimensional ZnO/CdTe Solar Cells by a Balancing Depletion Layer.ACS applied materials & interfaces2014,6(16):14718-14723.

38. Ling T, Kulinich SA, Zhu ZL, Qiao SZ, Du XW:Highly Conductive CdS Inverse Opals for Photochemical Solar Cells.Advanced Functional Materials2014,24(5):707-715.

39. Yang J, Ling T, Wu WT, Liu H, Gao MR, Ling C, Li L, Du XW:A top-down strategy towards monodisperse colloidal lead sulphide quantum dots.Nat Commun2013,4.

40. Liu H, Zhou Y, Kulinich SA, Li JJ, Han LL, Qiao SZ, Du XW:Scalable synthesis of hollow Cu2O nanocubes with unique optical properties via a simple hydrolysis-based approach.Journal of Materials Chemistry A2013,1(2):302-307.

41. Liang J, Du X, Gibson C, Du XW, Qiao SZ:N-Doped Graphene Natively Grown on Hierarchical Ordered Porous Carbon for Enhanced Oxygen Reduction.Advanced Materials2013,25(43):6226-6231.

42. Huang QH, Ling T, Qiao SZ, Du XW:Pyrite nanorod arrays as an efficient counter electrode for dye-sensitized solar cells.Journal of Materials Chemistry A2013,1(38):11828-11833.

43. Zeng HB, Du XW, Singh SC, Kulinich SA, Yang SK, He JP, Cai WP:Nanomaterials via Laser Ablation/Irradiation in Liquid: A Review.Advanced Functional Materials2012,22(7):1333-1353.

44. Jin MJ, Ma T, Ling T, Qiao SZ, Du XW:Three-dimensional networks of ITO/CdS coaxial nanofibers for photovoltaic applications.Journal of Materials Chemistry2012,22(26):13057-13063.

45. Chen XY, Ling T, Du XW:Low-temperature synthesis of ZnO/CdS hierarchical nanostructure for photovoltaic application.Nanoscale2012,4(18):5602-5607.

46. Niu KY, Zheng HM, Li ZQ, Yang J, Sun J, Du XW:Laser Dispersion of Detonation Nanodiamonds.Angew Chem-Int Edit2011,50(18):4099-4102.

47. Ling T, Wu MK, Niu KY, Yang J, Gao ZM, Sun J, Du XW:Spongy structure of CdS nanocrystals decorated with dye molecules for semiconductor sensitized solar cells.Journal of Materials Chemistry2011,21(9):2883-2889.

48. Niu KY, Yang J, Kulinich SA, Sun J, Li H, Du XW:Morphology Control of Nanostructures via Surface Reaction of Metal Nanodroplets.Journal of the American Chemical Society2010,132(28):9814-9819.

49. Qin WJ, Yang XB, Lu YW, Sun J, Kulinich SA, Du XW:Silicon nanodisks via a chemical route.Chemistry of Materials2008,20(12):3892-3896.

50. Fu YS, Du XW, Kulinich SA, Qiu JS, Qin WJ, Li R, Sun J, Liu J:Stable aqueous dispersion of ZnO quantum dots with strong blue emission via simple solution route.Journal of the American Chemical Society2007,129(51):16029-16033.

重要進展

天津大學杜希文研究組在雷射合成材料領域取得了多項開創性成果，率先實現了長脈寬雷射可控合成納米材料(Angew. Chem. Int . Ed. 2015,54, 1, Nat. Commun. 2013, 4, 1695, Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 123 , 4185, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9814,)。

河北工業大學唐成春研究組成功實現了氮化硼基新材料的綠色合成、性能探索以及套用開發。基於各自的優勢，雙方合作開展雷射合成立方氮化硼研究，嘗試了多種工藝路線和材料體系，最終利用雷射輻照氨硼烷溶液，在常溫常壓下合成超細(3.5 nm)立方氮化硼納米顆粒。研究發現，一個氨硼烷分子可以三個極性溶劑分子結合形成一個基元，該基元可以同時吸收四個雷射光子，並將能量傳遞到氨硼烷分子上，破壞其化學鍵，實現徹底脫氫。在強烈雷射作用下，溶液中產生大量氮化硼分子，引起氮化硼顆粒的爆發式形核，從而獲得超細的氮化硼顆粒。超細納米顆粒的大曲率半徑會產生額外的表面壓力，使立方相在室溫下穩定存在，最終得到了立方氮化硼顆粒。

該工作取得了如下突破：1)首次報導了室溫常壓下合成立方氮化硼，並且合成速度極快，整個過程只需要10分鐘。2)首次合成了超細立方氮化硼顆粒，尺寸只有3.5納米，預計其硬度應達到目前材料的最高值。3)實現了氨硼烷的一步快速徹底脫氫，為儲氫材料的快速放氫提供了新工藝。

此項研究得到了國家自然科學基金(51041006，51402084，21103224)的支持。

(5)國家自然科學基金面上項目， 50972102，量子點官能團複合體系的界面態發光研究， 2010/01-2012/12， 35萬元， 結題，主持。

(6)國家自然科學基金主任項目，51041006，毫秒雷射可控合成納米結構，2011/01-2011/12， 10萬元， 結題，主持。

(7)國家自然科學基金面上項目， 50672065、矽量子點的濺射自組裝研究，2007/01-2009/12， 29萬元， 結題，主持。

(8)國家自然科學基金青年項目， 50402010， 矽量子點的異常結構及其高效率藍光發射研究－製備、表征及電致發光， 2005/01-2007/12，25萬元， 結題，主持。

(9) 863項目， 2009AA03Z301， 量子點敏化分級結構的太陽能電池，2009/06-2012/12， 94萬元， 結題，主持。

(10) 863項目子課題， 2007AA21808、 無毒量子點螢光探針材料的製備和功能化修飾， 2008/01-2010/12， 30萬元， 結題，主持。

(11)教育部新世紀優秀人才項目， 502007-2009232NCET-06-0232， 矽基高效率發光材料研究，006/01-2009/12，50萬元， 結題，主持。

編寫教材

杜希文、原續波，《材料現代研究方法》，2006， 天津大學出版社。（教育部普通高等教育精品教材）

主要論文

1. Zhang YY, Han LL, Wang CH, Wang WH, Ling T, Yang J, Dong CK, Lin F, Du XW:Zinc-Blende CdS Nanocubes with Coordinated Facets for Photocatalytic Water Splitting.ACS Catal2017,7(2):1470-1477.

2. Zhang Y, Yin PF, Liu XH, Mao J, Kulinich SA, Du XW:Tuning Band Structure of Cadmium Chalcogenide Nanoflake Arrays via Alloying for Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Evolution.Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids2017,33(26):6457-6463.

3. Song JP, Yin PF, Mao J, Qiao SZ, Du XW:Catalytically active and chemically inert CdIn2S4 coating on a CdS photoanode for efficient and stable water splitting.Nanoscale2017,9(19):6296-6301.

4. Ren KX, Yin PF, Zhou YZ, Cao XZ, Dong CK, Cui L, Liu H, Du XW:Localized Defects on Copper Sulfide Surface for Enhanced Plasmon Resonance and Water Splitting.Small2017,13(36)1700867.

5. Qiu KW, Lu M, Luo YS, Du XW:Engineering hierarchical nanotrees with CuCo2O4 trunks and NiO branches for high-performance supercapacitors.Journal of Materials Chemistry A2017,5(12):5820-5828.

6. Meng C, Ling T, Ma TY, Wang H, Hu ZP, Zhou Y, Mao J, Du XW, Jaroniec M, Qiao SZ:Atomically and Electronically Coupled Pt and CoO Hybrid Nanocatalysts for Enhanced Electrocatalytic Performance.Advanced Materials2017,29(9)1604607.

7. Liu XH, Yin PF, Kulinich SA, Zhou YZ, Mao J, Ling T, Du XW:Arrays of Ultrathin CdS Nanoflakes with High-Energy Surface for Efficient Gas Detection.ACS applied materials & interfaces2017,9(1):602-609.

8. Ling T, Yan DY, Wang H, Jiao Y, Hu ZP, Zheng Y, Zheng LR, Mao J, Liu H, Du XWet al:Activating cobalt(II) oxide nanorods for efficient electrocatalysis by strain engineering.Nat Commun2017,8.1509

9. Li XM, Bi MH, Cui L, Zhou YZ, Du XW, Qiao SZ, Yang J:3D Aluminum Hybrid Plasmonic Nanostructures with Large Areas of Dense Hot Spots and Long-Term Stability.Advanced Functional Materials2017,27(10) 1605703.

10. Dong CK, Fu JY, Liu H, Ling T, Yang J, Qiao SZ, Du XW:Tuning the selectivity and activity of Au catalysts for carbon dioxide electroreduction via grain boundary engineering: a DFT study.Journal of Materials Chemistry A2017,5(15):7184-7190.

11. Dong C, Liu ZW, Liu JY, Wang WC, Cui L, Luo RC, Guo HL, Zheng XL, Qiao SZ, Du XWet al:Modest Oxygen-Defective Amorphous Manganese-Based Nanoparticle Mullite with Superior Overall Electrocatalytic Performance for Oxygen Reduction Reaction.Small2017,13(16):1603903.

12. Zhou Y, Liu H, Yang J, Mao J, Dong CK, Ling T, Du XW:Scalable synthesis of cubic Cu1.4S nanoparticles with long-term stability by laser ablation of salt powder.Chemical Communications2016,52(4):811-814.

13. Zhou Y, Dong CK, Han LL, Yang J, Du XW:Top-Down Preparation of Active Cobalt Oxide Catalyst.ACS Catal2016,6(10):6699-6703.

14. Zheng XL, Song JP, Ling T, Hu ZP, Yin PF, Davey K, Du XW, Qiao SZ:Strongly Coupled Nafion Molecules and Ordered Porous CdS Networks for Enhanced Visible-Light Photoelectrochemical Hydrogen Evolution.Advanced Materials2016,28(24):4935-4942.

15. Zheng XL, Dinh CT, de Arquer FPG, Zhang B, Liu M, Voznyy O, Li YY, Knight G, Hoogland S, Lu ZHet al:ZnFe2O4 Leaves Grown on TiO2 Trees Enhance Photoelectrochemical Water Splitting.Small2016,12(23):3181-3188.

16. Zhang YQ, Li Z, Ling T, Kulinich SA, Du XW:Superior gas-sensing performance of amorphous CdO nanoflake arrays prepared at room temperature.Journal of Materials Chemistry A2016,4(22):8700-8706.

17. Yin PF, Wang JJ, Zhou YZ, Mao J, Qin WJ, Qiao SZ, Ling T, Du XW:Engineering hollow electrodes for hybrid solar cells for efficient light harvesting and carrier collection.Journal of Materials Chemistry A2016,4(44):17260-17266.

18. Ling T, Yan DY, Jiao Y, Wang H, Zheng Y, Zheng XL, Mao J, Du XW, Hu ZP, Jaroniec Met al:Engineering surface atomic structure of single-crystal cobalt (II) oxide nanorods for superior electrocatalysis.Nat Commun2016,7.

19. Li Z, Dong CK, Yang J, Qiao SZ, Du XW:Laser synthesis of clean mesocrystal of cupric oxide for efficient gas sensing.Journal of Materials Chemistry A2016,4(7):2699-2704.

20. Han LL, Meng QP, Wang DL, Zhu YM, Wang J, Du XW, Stach EA, Xin HL:Interrogation of bimetallic particle oxidation in three dimensions at the nanoscale.Nat Commun2016,7.

21. Chen XM, Mao J, Zhou YZ, Yang J, Du XW, Qiao SZ:Laser-driven absorption/desorption of catalysts for producing nanowire arrays in solution.Journal of Materials Chemistry A2016,4(2):379-383.

22. Zheng XL, Qin WJ, Ling T, Pan CF, Du XW:Carbon Nanotube Reinforced CdSe Inverse Opal with Crack-Free Structure and High Conductivity for Photovoltaic Applications.Advanced Materials Interfaces2015,2(2).

23. Zhang H, Ling T, Du XW:Gas-Phase Cation Exchange toward Porous Single-Crystal CoO Nanorods for Catalytic Hydrogen Production.Chemistry of Materials2015,27(1):352-357.

24. Yin PF, Ling T, Lu YR, Xu ZW, Qiao SZ, Du XW:CdS Nanoflake Arrays for Highly Efficient Light Trapping.Advanced Materials2015,27(4):740-745.

25. Wu WT, Liu H, Dong C, Zheng WJ, Han LL, Li L, Qiao SZ, Yang J, Du XW:Gain High-Quality Colloidal Quantum Dots Directly from Natural Minerals.Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids2015,31(8):2251-2255.

26. Song ST, Cui L, Yang J, Du XW:Millisecond Laser Ablation of Molybdenum Target in Reactive Gas toward MoS2 Fullerene-Like Nanoparticles with Thermally Stable Photoresponse.ACS applied materials & interfaces2015,7(3):1949-1954.

27. Luo RC, Li C, Du XW, Yang J:Direct Conversion of Bulk Metals to Size-Tailored, Monodisperse Spherical Non-Coinage-Metal Nanocrystals.Angew Chem-Int Edit2015,54(16):4787-4791.

28. Lu YR, Yin PF, Mao J, Ning MJ, Zhou YZ, Dong CK, Ling T, Du XW:A stable inverse opal structure of cadmium chalcogenide for efficient water splitting.Journal of Materials Chemistry A2015,3(36):18521-18527.

29. Liu LB, Qin S, Wang JJ, Zheng WJ, Du XW:Photothermal synthesis of ultrafine CuxO nanoparticles on carbon nanotubes for photosensitized degradation.Chemical Communications2015,51(26):5660-5663.

30. Liu H, Jin P, Xue YM, Dong CK, Li X, Tang CC, Du XW:Photochemical Synthesis of Ultrafine Cubic Boron Nitride Nanoparticles under Ambient Conditions.Angew Chem-Int Edit2015,54(24):7051-7054.

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重要進展

天津大學杜希文研究組在雷射合成材料領域取得了多項開創性成果，率先實現了長脈寬雷射可控合成納米材料(Angew. Chem. Int . Ed. 2015,54, 1, Nat. Commun. 2013, 4, 1695, Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 123 , 4185, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9814,)。

河北工業大學唐成春研究組成功實現了氮化硼基新材料的綠色合成、性能探索以及套用開發。基於各自的優勢，雙方合作開展雷射合成立方氮化硼研究，嘗試了多種工藝路線和材料體系，最終利用雷射輻照氨硼烷溶液，在常溫常壓下合成超細(3.5 nm)立方氮化硼納米顆粒。研究發現，一個氨硼烷分子可以三個極性溶劑分子結合形成一個基元，該基元可以同時吸收四個雷射光子，並將能量傳遞到氨硼烷分子上，破壞其化學鍵，實現徹底脫氫。在強烈雷射作用下，溶液中產生大量氮化硼分子，引起氮化硼顆粒的爆發式形核，從而獲得超細的氮化硼顆粒。超細納米顆粒的大曲率半徑會產生額外的表面壓力，使立方相在室溫下穩定存在，最終得到了立方氮化硼顆粒。

該工作取得了如下突破：1)首次報導了室溫常壓下合成立方氮化硼，並且合成速度極快，整個過程只需要10分鐘。2)首次合成了超細立方氮化硼顆粒，尺寸只有3.5納米，預計其硬度應達到目前材料的最高值。3)實現了氨硼烷的一步快速徹底脫氫，為儲氫材料的快速放氫提供了新工藝。

此項研究得到了國家自然科學基金(51041006，51402084，21103224)的支持。