高级会员
欢迎 高寒 会员加入中国化学会
欢迎 牟欢 会员加入中国化学会
欢迎 淡宜 会员加入中国化学会
欢迎 刘宾元 会员加入中国化学会
欢迎 何玥 会员加入中国化学会
欢迎 李凌宇 会员加入中国化学会
欢迎 马宣 会员加入中国化学会
欢迎 刘哲 会员加入中国化学会
欢迎 卢令攀 会员加入中国化学会
欢迎 步允霆 会员加入中国化学会
欢迎 许泽民 会员加入中国化学会
欢迎 赵常贵 会员加入中国化学会
欢迎 吴博宁 会员加入中国化学会
欢迎 李秀玲 会员加入中国化学会
欢迎 冯涛 会员加入中国化学会
欢迎 谢松 会员加入中国化学会
欢迎 吴晛 会员加入中国化学会
欢迎 程荡 会员加入中国化学会
欢迎 刘超 会员加入中国化学会
欢迎 王晓聪 会员加入中国化学会
咨询:haojiangtao@iccas.ac.cn
男, 陕西师范大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
教育经历:
(1) 2002-09 至 2006-07, 上海交通大学, 高分子化学, 学士
(2) 2006-09 至 2011-09, 上海交通大学, 应用化学, 博士
博士后工作经历:
(1) 2011-10 至 2012-05, 上海交通大学
(2) 2012-06 至 2016-03, 瑞典斯德哥尔摩大学
科研与学术工作经历:
(1) 2016-03 至 2021-05, 陕西师范大学, 化学化工学院, 副教授
(2) 2021-06 至 今, 陕西师范大学, 化学化工学院, 教授
研究领域和兴趣
多孔材料的合成及应用
主要业绩
从事无机多孔材料可控制备及其应用的相关研究。近5年,以通讯作者在CCS Chem.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.(3篇)、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater. 等学术刊物上发表论文34篇,并受邀在Chem. Soc. Rev.、Sci. China Chem. 等杂志撰写综述论文。论文被引用5000余次,单篇最高被引1200余次;主持国家自然科学基金面上项目两项、青年项目一项、陕西省“百人计划”青年百人项目(2017年)及陕西省杰出青年科学基金(2022年);任西安市国际合作基地“先进表征国际联合研究中心”主任(2023年中期考核优秀,为陕师大首次)。此外,受邀在国际介观结构材料大会、美国化学会年会、中国晶体学会年会、中西部无机学术研讨会等重要国际国内学术会议作主旨/邀请报告。
近5 年来围绕“异质界面材料的设计组装及其催化性能”进行了系统性研究。以下具体介绍主要研究成果:
一、建立了基于强弱配位竞争的分步自组装异质界面构建策略,发展了系列具有不同曲率的异质界面催化材料。
在前期发展的前驱体竞争相互作用的组装方法基础上(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 962),通过对组分间氢键、配位及静电作用力等非共价键作用力的调控,构建了不同曲率的异质界面,包括:(i)构建了基于层间氢键作用的平面型异质界面,并首次发现了层状特殊的90o 取向转变(CCS. Chem. 2022, 4, 1633;J. Mater. Chem. A 2022, 10, 10408);(ii)基于配位作用力构建了高曲率异质界面;(iii)基于静电作用力首次构建了不对称螺旋扭曲异质界面。不仅发展了基于强弱竞争作用的分步自组装构建策略,而且发展了一系列具有不同曲率的异质界面催化材料,这对高效催化材料的设计制备具有重要意义(J. Energy Chem. 2021, 58, 391;Chem. Sci. 2018, 9, 6961)。
二、探究异质界面形成过程中的结构变化规律,阐明了异质界面曲率对催化材料电子结构的调控机制。
1)首次探究了不对称螺旋扭曲界面对催化性能提高的作用机理:构筑了目前传统方法难以实现的螺旋扭曲催化界面,理论计算结果表明螺旋扭曲应力使得界面碳原子出现了正负电荷分离,使金属活性中心更加分散,首次提出了扭曲界面对电催化氧还原的作用机理(Angew. Chem.Int. Ed. 2018, 57, 13187);2)小尺度高曲率异质界面对催化材料电子结构的调控机制:基于软模板法构建了表面高曲率多层氮掺杂碳结构,高曲率多层碳材料能够优化电催化氧气还原过程中间体的反应性(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 12759;Chem. Commun. 2018, 54, 7519)。探究了特殊曲率的催化界面的作用机制,提出了表面曲率调控提升异质界面催化材料性能的策略。
三、实现了基于多层异质界面的高活性、高稳定性双功能电催化材料,作为正极材料构筑了高功率密度可充电式金属-空气电池。
使用具有高活性位点密度的致密沸石咪唑酯骨架结构材料,构筑了多层异质界面结构,表现出高的电催化氧气还原/析氧反应催化活性及稳定性,作为正极材料组装成可充电式金属-空气电池,表现出高功率密度(是使用Pt/C 催化剂的三倍),是文献中报道的最高值之一(J. Mater. Chem. A 2020, 8, 9536)。进一步发展了基于高密度活性位点的低维度结构催化剂,也使用致密三维无孔沸石咪唑酯骨架结构材料,制备了高活性位点密度的氮掺杂碳基催化剂,实现了高效的电催化氧气还原(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15386;Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11391)。这些研究工作推动了基于复合材料界面化学的发展,同时为新型复合材料的设计、制备及应用奠定了理论和研究基础。
代表成果
1. 论文: Wang, Y.; Yang, T.; Fan, X.; Bao, Z.; Tayal, A.; Tan, H.; Shi, M.; Liang, Z.; Zhang, W.; Lin, H.*; Cao, R.; Huang, Z.*; Zheng, H.*; Anchoring Fe Species on the Highly Curved Surface of S and N Co-Doped Carbonaceous Nanosprings for Oxygen Electrocatalysis and a Flexible Zinc-Air Battery. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202313034.
2. 论文: Wang, M.; Feng, X.; Li, S.; Ma, Y.; Peng, Y.; Yang, S.; Lei, H.; Dang, J.; Zhang, W.; Cao, R.; Zheng, H.*; Spinel-Type Metal Oxides with Tailored Amorphous/Crystalline Heterointerfaces for Enhanced Electrocatalytic Water Splitting; Adv. Funct. Mater., 2024, 34, 2410439.
3. 论文: Liu, Y.; Wang, M.; Liang, Z.*; Zheng, H.*; Surfactant-metal-organic framework complexes and their derivatives: advances in electrocatalysis. Sci. China Chem., 2024, 67, 3209.
4. 论文: Wang, Y.; Sun, T.; Liang, Z.; Zhang, W.; Cao, R.; Siahrostami, S.*; Zheng, H.*; Two-Dimensional Metal-Organic Frameworks with Unique Oriented Layers for Oxygen Reduction Reaction: Tailoring the Activity through Exposed Crystal Facets. CCS Chem., 2022, 4, 1633.
5. 论文: Liang, Z.; Kong, N.; Yang, C.; Zhang, W.; Zheng, H.*; Lin, H.*; Cao, R.*; Highly Curved Nanostructure-Coated Co, N-Doped Carbon Materials for Oxygen Electrocatalysis. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 12759.
6. 论文: Ge, M.; Wang, Y.; Carraro, F.; Liang, W.; Roostaeinia, M.; Siahrostami, S.; Proserpio, D. M.; Doonan, C.; Falcaro, P.; Zheng, H.*; Zou, X.; Huang, Z.*; High‐Throughput Electron Diffraction Reveals a Hidden Novel Metal–Organic Framework for Electrocatalysis. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 11391.
7. 论文: Cichocka, M. O.; Liang, Z.; Feng, D.; Back, S.; Siahrostami, S.; Wang, X.; Samperisi, L.; Sun, Y.; Xu, H.; Hedin, N.; Zheng, H.*; Zou, X.; Zhou, H.-C.*; Huang, Z.*; J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 15386.
8. 论文: Liang, Z.; Fan, X.; Lei, H.; Qi, J.; Huo, M.; Yuan, H.; Zhang, W.; Lin, H.*; Zheng, H.*; Cao, R.*, Cobalt-nitrogen-doped helical carbonaceous nanotubes as a class of efficient electrocatalysts for the oxygen reduction reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 13187.
9 论文: Zheng, H.*; Zhang, Y.; Liu, L.; Wan, W.; Guo, P.; Nyström, A.*; Zou, X.*; One-pot synthesis of metal-organic frameworks with encapsulated target molecules and their applications for controlled drug delivery. J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 962.
*以上信息由高级会员个人更新和维护。