近日，巢湖學院電子工程學院光電能源催化材料與器件研究所圍繞新材料和功能器件在自適應視覺仿生晶體管、新型范德華異質(zhì)結結型晶體管、電催化合成和超級電容器活性電極材料的研究領域取得新的進展，相關研究成果發(fā)表在了國際權威期刊。

1.自適應視覺仿生晶體管

李莎莎博士（共同第一作者）與華南師范大學霍能杰研究員，浙江大學李京波教授團隊合作研制了基于范德華異質(zhì)結的視覺仿生晶體管，相關研究成果發(fā)表在Nature子刊《Nature Communication》（中國科學院一區(qū)TOP IF=16.6）雜志上。在雪崩隧穿機制和光電導機制的可控動態(tài)調(diào)節(jié)下，晶體管具有微秒級的精確感知，其環(huán)境光適應速度比人類視網(wǎng)膜適應速度快104倍以上?；谧赃m應視覺仿生晶體管的仿生視覺系統(tǒng)能夠在危險環(huán)境中替代人眼進行感知和判斷，在自動駕駛、面部識別和醫(yī)學成像等領域具有巨大的應用潛力。

2.新型范德華異質(zhì)結結型晶體管

李莎莎博士（通訊作者之一）與華南師范大學孫一鳴研究員課題組合作設計了基于范德華異質(zhì)結結型晶體管，相關工作發(fā)表在《Advanced Functional Materials》（中國科學院一區(qū)TOP，IF=18.5）期刊?；诜兜氯A異質(zhì)結結型晶體管可實現(xiàn)整流二極管、p溝道和n溝道晶體管在同一器件中多功能集成，通過高效雙柵調(diào)制，可以獲得高遷移率、近理想的亞閾值擺幅和高開關比性能。

3.遠程調(diào)控Co-N?電子結構促進H?O?合成

赫丙玲博士（共同第一作者）與江南大學朱永法教授團隊合作研究了遠程調(diào)控Co-N?電子結構促進H?O?合成，相關研究成果發(fā)表在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（中國科學院一區(qū)TOP，IF=20.2）期刊。Co-N4電子結構在調(diào)節(jié)鈷卟啉2e-ORR性能方面的作用，并構建共價連接策略來處理卟啉單體在惡劣操作條件下的聚集性質(zhì)，特制的Co-TEPP-COP/rGO催化劑對H2O2表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇性和耐久性，并實現(xiàn)了高效電催化合成H2O2。本研究對開發(fā)高效的2e-ORR電催化劑合成H2O2具有重要意義。

赫丙玲博士借助DFT計算解釋了Co-N4活性中心的電子結構與電催化性能之間的內(nèi)在關系。Co-TEPP中的Co d軌道中心的下移（圖a），導致更高的反鍵態(tài)占據(jù)率，減弱了*OOH吸附（圖b），從而提高2e- ORR動力學。從*OOH吸附的Bader電荷分析可知從Co-TEPP吸附的*OOH的電荷轉(zhuǎn)移受到抑制（圖c）。差分電荷分析（圖d）表明Co-TPP和Co-TAPP中*OOH的H原子與配位N原子之間存在氫鍵相互作用，而在Co-TEPP中這種相互作用消失，從而使Co-TEPP上相對較弱的*OOH結合強度合理化（圖d）。因此，具有缺電子Co-N4活性中心的Co-TEPP抑制了與*OOH間的氫鍵作用促進了H?O?電合成。

4.MoC@C/RGO納米限域結構在超級電容器活性電極中的應用

王雯博士（第一作者和通訊作者）通過納米限域策略成功制備了MoC@C/RGO納米材料，相關研究成功發(fā)表在《Functional Materials Letters》期刊。經(jīng)測試，MoC@C/RGO作為超級電容器的活性電極材料，比電容值為420 F/g，在5000次循環(huán)的恒流充放電測試中電容保持率為97.6%，具有良好的電化學穩(wěn)定性，為高效超級電容器的發(fā)展提供了新思路。

期刊簡介：

《Nature Communications》是Nature旗下的綜合性期刊，致力于生物、物理、化學和地球科學等各領域的高質(zhì)量研究。

《Advanced Functional Materials》由Wiley出版，是材料領域頂級期刊，旨在及時、準確、全面地報道國內(nèi)外材料科學工作者在該領域取得的最新研究成果。

《Applied Catalysis B: Environment and Energy》是國際催化科技領域的代表性期刊之一，最新影響因子達20.2。旨在推廣環(huán)境與能源催化領域的前沿科學技術，以及催化技術在環(huán)境污染物控制、清潔能源轉(zhuǎn)化利用及碳中和等領域的應用。

《Functional Materials Letters》是一本國際著名的材料科學期刊，旨在發(fā)布具有重要科學意義和應用前景的功能材料研究成果。

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50488-6

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202316488

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124448

https://doi.org/10.1142/S1793604724510524

新聞鏈接：https://www.chu.edu.cn/2024/0908/c4849a184364/page.htm

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