付宏刚,男,1962年出生,博士,教授、博/硕士生导师,国家高层次人才计划入选者,首批百千万工程领军人才(国家有突出贡献中青年专家),新世纪百千万人才工程国家级人选。
1980年9月—1987年7月先后就读于吉林大学化学系、理论化学研究所,获学士、硕士学位;1988年4月调入黑龙江大学化学系工作,1995年5月晋升副教授,2000年9月晋升教授;1997年9月—1999年12月年在哈尔滨工业大学材料学专业攻读博士学位;1999年9月任化学化工与材料学院副院长,2004年3月任化学化工与材料学院院长,2010年11月任黑龙江大学副校长,2017年6月任黑龙江大学校长。
教育部科技委员会化学化工学部委员(两届),英国皇家化学会会士,连续多年入选科睿唯安全球高被引科学家。中国可再生能源学会光化学专业委员会副主任,中国感光学会光催化专业委员会副主任,中国化学会应用化学、无机化学、催化、电化学及晶体化学专业等委员会委员;吉林大学唐敖庆讲座教授,SCIENCE CHINA Materials、化学学报等杂志编委及分子科学学报等杂志副主编。作为学术带头人获批科技部国际合作研究基地及教育部国际合作实验室。
课题组主要从事应用化学和无机化学学科中的材料结构理论、晶态半导体材料、介孔材料以及碳材料的合成及性能研究,在硅基、铝基、钛基、锌基有序介孔材料的设计合成、结构调控、异质结构建,纳米材料的改性及界面电荷传输特性及与光电性质的关系等方面取得了一批有意义的研究成果。同时,在晶态纳米碳以及碳基复合体的设计合成及其电催化、电化学储能性能等方面进行了系统的研究,对晶态纳米碳形貌控制、碳基复合体的构筑以及性能调控等方面有了深入的认识。取得了系列阶段性的成果。研究工作共获得包括3项国家自然科学基金重点项目和1项国家十一五科技支撑计划重点项目课题在内的10余项国家级和省部级项目的资助。获省科学技术奖一等奖3项,获授权发明专利30余项。课题组在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed、Adv. Mater.、 Energy. Environ. Sci.、Adv. Energy. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Soc. Rev. 等SCI收录的国际期刊发表研究论文300余篇,被他人引用24000余次,有50篇论文进入ESI高被引用论文的Top 1%,H因子83。
一、研究方向
1. 在氧化物半导体材料结构设计及光电转换性能方面:
(1)利用无机氨、有机胺、SiO2等功能分子对TiO2初级纳米微晶的表面束缚制备了同时具有高热稳定性、高晶化度、小尺寸和大表面积等结构特征的高活性纳米TiO2光催化剂;
(2)利用小分子胺的“混凝土效应”稳固介孔骨架,制备了高晶化度、大孔径、有序介孔锐钛矿二氧化钛基系列高活性光催化剂;
(3)发展了基于分子自组装合成氮化碳基光催化材料的新方法,通过形貌控制、功能化复合等方法调节了带隙结构,实现了可见光驱动的高效制氢以及有机物氧化;
(4)结合理论计算以及表面光伏技术等深入揭示了光生电荷分离与转移机制,阐明材料的结构-性能之间的关联;
2. 在晶态碳基材料可控制备及能量转换存储特性方面:
(1)发展了自下而上和自上而下两种制备碳基纳米片层材料的制备方法,并在能源和环境材料方面开展了应用研究。其中自下而上以生物质为原料合成石墨烯的技术,已与山东圣泉公司合作得到转化,并申请了PCT国际专利。
(2)发展以多酸簇为母体“限域生长”等方法,制备了具有丰富催化活性位点的钼(钨)基催化材料,展现出优于贵金属的电解水产氢性能;实现了太阳能、风能转化的电能驱动的催化技术,并与生物质氧化反应耦合,有效降低电催化制氢的能耗;
(3)发展基于界面组装合成二维氧化物薄层材料的方法,通过调变材料的组成提升其催化水氧化和二氧化碳还原的性能;
(4)结合理论计算和原位XAFS、原位Raman等测试方法,对催化反应机制进行了深入的研究。
二、学术荣誉及获奖情况
1. 生物质石墨烯材料绿色宏量制备及应用推广,黑龙江省科学技术发明奖:一等奖,2018,付宏刚、王蕾、田春贵、任志宇,潘凯,郑应福,张金柱,蒋保江,周卫,谢颖,孙立
2. 纳米光催化材料的表面调控和异质结构建策略,黑龙江省科学技术奖:一等奖,2014,付宏刚、井立强、周卫、田国辉、蒋保江。
3. 新型半导体纳米结构材料的控制合成及界面光生电荷转移机制的研究,获黑龙江省高校科学技术奖:一等奖,2007年,付宏刚 井立强 潘凯 辛柏福 史克英
4. 入选“教育部首批新世纪优秀人才支持计划”资助(付宏刚教授),2004年
5. PbTiO3及改性PbTiO3纳米晶电子结构及相关性质材料,获黑龙江省教育厅科技进步一等奖,2001年,付宏刚 于海涛 池玉娟
6. 当选为新世纪百千万人才国家级人选,2007年
7. 2009年受聘为国家高层次人才
三、主持科研项目情况
1. 半导体孔材料纳米限域结的构建及光电催化,2018YFE0201704,国家重点研发计划(纳米孔材料界面组装与绿色能源)子课题,2019.08-2022.07,190万元
2. MW级固体聚合物电解质电解水制氢技术2018YFB1502401,国家重点研发计划,2019.04-2022.03,111.8万元
3. 由辉钼矿出发设计合成尺寸、结构可控的钼基高效能源催化转化材料,U20A200537,国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点项目,2020.01-2024.12,260万元
4. 过渡金属基多层膜界面调控与生长及其光/电协同催化作用的机制研究21631004,国家自然科学基金重点项目,2017.01-2021.12,290万元
5. 窄带隙/氧化物微观异质结半导体构建与光催化产氢研究,国家自然科学基金面上项目,21371053,2014.1-2017.12,90万元
四、发表学术论文情况
1. Miaomiao Tong,† Fanfei Sun,† Ying Xie, Ying Wang, Yuqi Yang, Chungui Tian, Lei Wang,* Honggang Fu,* Operando cooperated catalytic mechanism of atomically dispersed Cu-N4 and Zn-N4 for promoting oxygen reduction reaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 14005–14012.
2. Baogang Wu, Liping Zhang, Baojiang Jiang*, Qi Li, Chungui Tian, Ying Xie, Weizuo Li and Honggang Fu*, Ultrathin Porous Carbon Nitride Bundles with an Adjustable Energy Band Structure toward Simultaneous Solar Photocatalytic Water Splitting and Selective Phenylcarbinol Oxidation, Angew. Chem. Int. Edit. 2021, 60, 4815-4822.
3. Ying Gu, Aiping Wu, Yanqing Jiao,Huiru Zheng, Xueqi Wang, Ying Xie, Lei Wang, Chungui Tian,* Honggang Fu*, Two Dimensional Porous Molybdenum Phosphide/Nitride Heterojunction Nanosheets for pH-Universal Hydrogen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed.,2021, 60: 6673.
4. Xudong Xiao, Yanting Gao, Liping Zhang, Jiachen Zhang, Qun Zhang,* Qi Li, Hongliang Bao, Jing Zhou, Shu Miao, Ning Chen, Jianqiang Wang, Baojiang Jiang,* Chungui Tian, and Honggang Fu*, A Promoted Charge Separation/Transfer System from Cu Single Atoms and C3N4 Layers for Efficient Photocatalysis, Adv. Mater., 2020, 32, 2003082.
5. Ganceng Yang, Yanqing Jiao, Haijing Yan,* Ying Xie, Aiping Wu, Xue Dong, Dezheng Guo, Chungui Tian, and Honggang Fu*, Interfacial engineering of MoO2-FeP heterojunction for highly efficient hydrogen evolution coupled with biomass electrooxidation, Adv. Mater., 2020, 32, 2000455.
6. Yuting Xiao, Guohui Tian, Wei Li*, Ying Xie, Baojiang Jiang, Chungui Tian, Dongyuan Zhao, and Honggang Fu*, Molecule self-assembly synthesis of porous few-layer carbon nitride for highly efficient photoredox catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2019, 141 (6), 2508–2515.
7. Xu Liu, Lei Wang*, Peng Yu, Chungui Tian, Fanfei Sun, Jingyuan Ma, Wei Li, Honggang Fu*. A Stable Bifunctional Catalyst for Rechargeable Zinc–Air Batteries: Iron–Cobalt Nanoparticles Embedded in a Nitrogen-Doped 3D Carbon Matrix. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57,16166–16170.
8. Bojing Sun, Wei Zhou*, Haoze Li, Liping Ren, Panzhe Qiao, Wei Li*, Honggang Fu*, Synthesis of Particulate Hierarchical Tandem Heterojunctions toward Optimized Photocatalytic Hydrogen Production, Adv. Mater., 2018, 30, 1804282.
9. Haijing Yan, Ying Xie, Yanqing Jiao, Aiping Wu, Chungui Tian,* Xiaomeng Zhang, Honggang Fu*,Holey Reduced Graphene Oxide Coupled with an Mo2N-Mo2C Heterojunction for Efficient Hydrogen Evolution,Adv. Mater., 2018, 1704156.
10. Haijing Yan, Ying Xie, Yanqing Jiao, Aiping Wu, Chungui Tian,* Xiaomeng Zhang, Holey Reduced Graphene Oxide Coupled with an Mo2N-Mo2C Heterojunction for Efficient Hydrogen Evolution,Adv. Mater. 2017, 1704156.
11. Shien Guo, Zhaopeng Deng, Mingxia Li, Baojiang Jiang*, Chungui Tian, Qingjiang Pan, Honggang Fu*, Phosphorus-Doped Carbon Nitride Tubes with a Layered Micronanostructure for Enhanced Visible-Light Photocatalytic Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 1830 -1834.
12. Shien Guo, Zhaopeng Deng, Mingxia Li, Baojiang Jiang*, Chungui Tian, Honggang Fu*, Phosphorus-doped Carbon Nitride Tube with Layered Stacking Micro-nanostructure toward Enhanced Visible-light Photocatalytic Hydrogen Evolution, Angew. Chem., 2016, 128, 1862-1866.
13. Haijing Yan,Chungui Tian*, Lei Wang, Aiping Wu, Meichen Meng, Lu Zhao, Honggang Fu*, Phosphorus-Modified Tungsten Nitride/Reduced Graphene Oxide as a High-Performance, Non-Noble-Metal Electrocatalyst for the Hydrogen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6325 –6329.
14. Wei Zhou, Wei Li, Jian-Qiang Wang, Yang Qu, Ying Yang, Ying Xie, Kaifu Zhang, Lei Wang, Honggang Fu*, and Dongyuan Zhao *. Ordered Mesoporous Black TiO2 as Highly Efficient Hydrogen Evolution Photocatalyst. J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (26), 9280–9283.
15. Dongxu Wang, Xin Kang, Ying Gu, Hongyan Zhang, Jiancong Liu, Aiping Wu, Haijing Yan, Chungui Tian*, and Honggang Fu*,Electronic Tuning of Ni by Mo Species for Highly Efficient Hydroisomerization of n-Alkanes Comparable to Pt-Based Catalysts,ACS Catal., 2020, 10, 18, 10449–10458.
16. Xin Kang, Jiancong Liu*, Chungui Tian, Dongxu Wang, Yaorui Li, Hongyan Zhang, Xusheng Cheng, Aiping Wu, Honggang Fu*, Surface curvature-confined strategy to ultrasmall nickel-molybdenum sulfide nanoflakes for highly efficient deep hydrodesulfurization, Nano Res., 2020, 13, 882-890.
17. Aiping Wu, Ying Xie, Hui Ma, Chungui Tian*, Ying Gu, Haijing Yan, Xiaomeng Zhang, Guoyu Yang, Honggang Fu*, Integrating the active OER and HER components as the heterostructures for the efficient overall water splitting, Nano Energy, 2018, 44, 353–363.
18. Congfang Chen, Aiping Wu, Haijing Yan, Yinglu Xiao, Chungui Tian* and Honggang Fu*, Trapping [PMo12O40]3−clusters into pre-synthesized ZIF-67 toward MoxCoxC particles confined in uniform carbon polyhedrons for efficient overall water splitting, Chem. Sci. 2018, 9(21), 4746–4755.
19. Peng Yu, Lei Wang,* Ying Xie, Chungui Tian, Fanfei Sun, Jingyuan Ma, Miaomiao Tong, Wei Zhou, Jinghong Li, Honggang Fu*. High-efficient, stable electrocatalytic hydrogen evolution in acid media by amorphous FexP coating Fe2N supported on reduced graphene oxide. Small, 2018, 14, 1801717.
20. Yuting Xiao, Guohui Tian*, Yajie Chen, Xin Zhang, huiying Fu,Honggang Fu*. Exceptional Visible-Light Photoelectrocatalytic Activity of In2O3/In2S3/CdS Ternary Stereoscopic Porous Heterostructure Film for the Degradation of Persistent 4-Fluoro-3-Methylphenol. Appl. Catal. B: Envion., 2018, 225, 477-486.
五、授权专利情况
1. 发明人:王蕾、付宏刚、王颖、于鹏、刘旭,《一种四氧二铁酸钴-碳布的锂电负极材料的制备方法》,授权时间:2017-12-12,专利授权号: ZL201611166821.8。
2. 发明人:付宏刚、冯贺、王蕾、佟苗苗、刁忠伟、赵丽,《氧还原催化剂B掺杂Fe3C/晶态碳的制备方法》,中国发明专利,授权时间:2017-10-10,专利授权号:ZL201510611601.0。
3. 发明人:付宏刚、王蕾、唐一林、张金柱、郑应福、蒋保江,《纤维素为原料制备生物质石墨烯的方法》,授权时间:2017-3-27,专利授权号:ZL201510096254.2。
4. 发明人:付宏刚、王宝丽、田春贵、王蕾、田国辉,《银/碳纳米复合体的制备方法》,授权时间:2010-11-17,专利授权号:ZL200910071216.6。
5. 发明人:付宏刚、田春贵、王蕾、王宝丽、王瑞红、田国辉,《石墨化碳纳米材料的制备方法》,授权时间:2011-01-05,专利授权号:ZL200910071219.X。
六、学术著作情况
Liqiang Jing, Honggang Fu*, Kai Pan, Nanostructured TiO2 and ZnO for photocatalysis and photoelectric conversion (as a chapter of Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnolgy),19, 75-111. American Scientific Press, 2011, ISBN: 1-58883-168-X.
七、联系方式
fuhg@hlju.edu.cn, fuhg@vip.sina.com