Харбинский политехнический университет

Харбинский политехнический университет

  • Вэйхайский кампус
  • Шэньчжэньский кампус
  • Язык
    • 中文
    • ENGLISH
导航
  • Университет
  • Структура
  • Поступающим
    • Программы для получения ученой степени
    • Стипендии
    • Программы без получения ученой степени
  • Наука
    • Научные новости
    • Научные институты
    • Научные проекты
  • Кампус
    • Виды кампуса
    • Студенческая жизнь
    • Карта кампуса
  • Международное сотрудничество
    • Международные конференции
    • Совместные образовательные программы
  • Преподаватели
  • Выпускники
    • Выпускники
Научные новости
Наука
Домашняя страница  Наука  Научные новости
Команда профессора Ван Чжэньбо из ХПУ предложила стратегию термоактивации, аналогичную водородному охрупчиванию
May 26, 2026
ru.hit.edu.cn

Недавно команда профессора Ван Чжэньбо из Институтахимической инженерии и химии Харбинского политехнического университета (ХПУ) достигла значительногопрогресса в области разработки электрокатализаторов для протонно-обменных мембранных топливных элементов. Исследователи  предложилиинновационную стратегию термоактивации, основанную на принципе, аналогичном водородному охрупчиванию, что позволило имуспешно создатьатомарно-диспергированные катализаторы.


Результаты работыизложены в статье «Synthesis of atomically dispersed catalysts via hydrogen embrittlement-like assisted thermal activation for acidic oxygen reduction»и опубликованы в журнале «Nature Communications». Данное исследованиеоткрывает новые перспективы для проектирования и применения катодных катализаторов нового поколения в протонно-обменных мембранных топливных элементах.


Для решения научной проблемы, связанной с трудностью получения одноатомного диспергированного состояния 4d/5d переходныхметалловиз-завысокой энергиикогезии,команда профессора Ван Чжэньбо предложила оригинальную стратегию термоактивации, аналогичнуюводородному охрупчиванию. Ключевой механизм этой стратегии заключается в следующем: в процессе высокотемпературного синтеза проникновение водорода ослабляет металл-металлические взаимодействия внутри кластеров 4d/5d металлов. Водород диффундирует внутрь металлических кластеров, вызывая их деструкциюс образованием отдельных атомов металла.Затем эти атомы закрепляются азотом, внедренным в углеродную матрицу, формируя стабильные активные центры типа M-N₄.


Используя рутений в качестве модельной системы, исследовательская группа с помощью ex situ электронной микроскопии и спектрального анализа предоставила убедительные доказательства предложенного механизма: в процессе термической обработки в атмосфере водорода проникновение водорода разрушает связи Ru-Ru, способствуя превращению кластеров рутения в изолированные центры RuN₄. Экспериментальные результаты показали, что полученный таким методом катализатор NC-Ru-950 демонстрирует превосходную каталитическую активность и стабильность в реакции восстановления кислорода в кислой среде и в протонно-обменных мембранных топливных элементах. Данная работа представляетэффективную и универсальную стратегию стабилизации 4d/5d переходных металлов в форме одноатомных катализаторов, открывая перспективныйподход к созданию высокоэффективных электрокатализаторов.


Схема создания атомарно-диспергированного катализатора на основе рутения с использованием стратегии термоактивации, аналогичной водородному охрупчиванию

 

Харбинский политехнический университет является первым учреждением, указанным в авторской принадлежности статьи. Аспирант Институтахимической инженерии и химии Го Пань –первый автор статьи. Профессор Ван Чжэньбо, профессор Чжао Лэй, доцент Чжан Юньлун из Институтахимической инженерии и химии, а также доктор Шэнь Лисяо из Шэньчжэньского университета являются ответственными авторами. Соавторами выступили аспиранты Институтахимической инженерии и химии Дай Юнькунь, Лю Бин, Ма Мяо, Лю Бо, Чжан Цзыюй, аспирант Харбинского инженерного университета Чжао Цзыган, а также профессор Чэнь Айбин из Хэбэйского университета науки и технологий.


Исследование проведено при поддержке грантовНациональногофондаестественных наук Китая, Ключевой программыисследований и разработок провинции Шаньдун, Фондаестественных наук провинции Хэйлунцзян и другими. 

Связать с яснами
  • Обучение
    StudyatHIT@hit.edu.cn
  • Международное сотрудничество
    global@hit.edu.cn
Карьера
Кандидаты, соответствующие требованиям, должны иметь учёную степень доктора наук или эквивалентную квалификацию, опыт работы в качестве постдокторанта, а также выдающиеся научные достижения.
Полезные ссылки
  • Обучение
  • HIT-Times
  • Календарь
  • Карта
Харбинский политехнический университет
Наверх
Следите за нами
  • Facebook
    Facebook
  • Twitter
    Twitter
  • Instagram
    Instagram
  • Linkedin
    Linkedin
  • TikTok
    TikTok
  • Youtube
    Youtube
  • Weibo
    Weibo
  • Wechat
    Wechat

Авторские права © 2025 Харбинский политехнический университет. Все права защищены. Адрес: ул. Сидачжи 92, район Нанган, г. Харбин, провинция Хэйлунцзян 黑ICP备05006863号 黑公网安备23010302000492号