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在春天这个充满希望的季节里

在科研攻关中取得新突破

研究成果接连在国际顶刊发表

一起来看看吧！

纺织纤维及制品教育部重点实验室王栋教授团队在国际顶级期刊Nano Letters上发表海水淡化相关研究成果

近日，我校纺织纤维及制品教育部重点实验室王栋教授团队的武艺副教授在国际顶级期刊Nano Letters上发表题为“Biomimetic Design of 3D Fe3O4/V-EVOH Fiber-Based Self-Floating Composite Aerogel to Enhance Solar Steam Generation Performance”的高水平研究论文。武汉纺织大学为论文第一署名单位，论文第一作者为纺织纤维及制品教育部重点实验室武艺副教授，硕士生李珊珊为共同第一作者。通讯作者为武汉纺织大学王栋教授和复旦大学武利民教授。

研究简介

利用太阳能光热界面蒸发一直被认为是缓解淡水短缺的一种很有前途的方法。然而，目前的界面太阳能蒸发器仍然存在着蒸发效率不高、能量转换效率不理想以及蒸发器表面盐结晶等问题。

针对上述问题，本论文提出了一种基于3D Fe3O4/V-EVOH纳米纤维的自漂浮复合气凝胶的仿生设计用于提高太阳能蒸发性能。制备的复合气凝胶在一个太阳光强度下的蒸发速率为2.446 kg m−2 h−1，蒸发效率达到了165.5%。同时不对称润湿性的三维多级分层孔道结构设计既赋予了气凝胶的自漂浮性，又有利于盐分在孔道内回流，有效解决了蒸发器盐分堆积问题。

仿生制备3D Fe3O4/V-EVOH自漂浮复合气凝胶提高太阳能蒸发性能

作者简介

武艺，武汉纺织大学技术研究院副教授，硕士生导师，入选湖北省楚天学者计划。主要从事仿生超浸润材料和纤维基过滤分离材料研究，以第一/通讯作者在ACS Nano, Nano Lett., Prog. Org. Coat., J. Mater. Chem. C等期刊上发表SCI论文10余篇，申请国家发明专利8项，授权5项。获国家自然科学基金青年项目、湖北省自然科学基金面上项目、湖北省教育厅科研计划青年项目等项目资助。

国家重点实验室杨应奎教授团队在国际TOP期刊Angewandte Chemie上发表光电催化水分解的创新成果

近日，省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室杨应奎教授团队在国际TOP期刊Angewandte Chemie上发表了题为“Strong Interactions between Au Nanoparticles and BiVO4 Photoanode Boosts Hole Extraction for Photoelectrochemical Water Splitting”高水平研究论文。武汉纺织大学为论文第一署名单位，实验室何冰博士为论文第一作者，实验室杨应奎教授、刘学琴教授和新加坡南洋理工大学赵彦利教授为共同通讯作者。

研究简介

太阳能驱动半导体光电极进行光电催化水分解是生产清洁、可持续氢能燃料的重要策略之一。在光电催化水氧化的候选半导体材料中，双金属氧化物钒酸铋由于低成本、窄带隙、有利的能带位置和较高的理论光电流密度得到广泛研究。然而，其光生电子-空穴严重复合，阻碍光电催化系统的太阳能转换效率。

金纳米颗粒与BiVO4光阳极的载体强相互作用促进光电催化水分解

针对上述问题，该工作通过还原处理构建具有金属载体强相互作用的金/钒酸铋光阳极（上图），证明经典金属载体强相互作用可扩展到可还原性双金属氧化物中。还原后的光阳极形成对金纳米颗粒的原位包覆和向金的电子转移，形成富电子金，提高钒酸铋的热电子注入和光生空穴提取，促进电荷分离；此外，原位形成的包覆层可提高光阳极的表面亲水性，增强水氧化活性。本工作将经典金属载体强相互作用拓展到双金属氧化物中，设计具有高效界面电荷转移和表面水氧化反应的新型光电极催化材料，获得优异的光电催化水分解性能。

该工作结合原位辐照XPS光谱测试和理论计算等方法，深度解析了具有金属载体强相互作用的光电极材料在水分解过程中光生电荷传输机制，指导由金属纳米颗粒和可还原氧化物组成的光电极界面电荷和几何结构调控，为发展高效光电催化水分解提供重要的理论依据和实践指导。

作者简介

何冰，博士，2023年7月加入武汉纺织大学国家重点实验室，主要从事光/电催化剂设计构筑及其在能源转化领域的应用基础研究，以第一/通讯作者在Angewandte Chemie International Edition (IF 16.6)、Advanced Materials (IF 29.4)、Carbon Energy (IF 20.5)等期刊上发表SCI论文11篇，包括ESI高被引论文、封面论文各1篇。

国家地方联合工程实验室王金凤教授团队张守伟博士在国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society上发表纳米孔相关研究成果

近日，我校先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室王金凤教授团队张守伟博士在Journal of the American Chemical Society上以Communication发表题为“Addressing Challenges in Ion-Selectivity Characterization in Nanopores”的高水平研究论文。武汉纺织大学为论文第一署名单位，论文第一作者为国家地方联合工程实验室张守伟博士。美国圣母大学（University of Notre Dame, USA）Merlin L. Bruening教授和中国地质大学（武汉）夏帆教授为通讯作者。

研究简介

离子选择性是生物蛋白孔和仿生固态纳米孔的重要特征，是设计生物传感、离子筛分、渗透能转换等器件的理论基础。定量分析纳米孔的离子选择性对设计和提高其性能至关重要。相对于其他的测量方法，膜电位法因其独特的优点而被广泛应用。膜电位法需要利用Nernst或Goldman−Hodgkin−Katz（GHK）方程去解释测量的跨膜电势从而得到离子选择性，然而这些公式的传统形式并没有体现跨膜电势的方向性，在实际计算中研究者通常使用跨膜电势的绝对值去计算离子选择性，这就需要知道纳米孔道的表面电性去判断其选择运输的离子，解释公式计算的离子选择性。此外，研究者通常选择Nernst或Goldman−Hodgkin−Katz（GHK）公式去计算离子选择性，而忽略了这两个公式的前提假设，错误的理解公式计算的有效选择性，并在不同的测量条件下比较不同器件离子选择性。

Nernst或Goldman−Hodgkin−Katz（GHK）方程的“电极”形式和实验验证

针对以上的挑战，该研究首先提出了Nernst或Goldman−Hodgkin−Katz（GHK）方程的“电极”形式，将测量实验中的电极信息融入到公式，以电极表示跨膜电势和浓度梯度的方向，建立起了离子选择性、跨膜电势（包括方向）和浓度梯度的关系，解决传统公式形式不能用于未知纳米孔道离子选择性计算的问题。通过实验验证，该电极形式不仅适用于阴阳离子选择性的计算，也适用于阳离子之间、阴离子之间选择性的计算。同时，文章通过实验、计算模拟和公式推导相结合的方法阐述了这两个公式的差异，揭示了跨膜电势和公式计算离子选择性的物理化学意义，并提出定量分析比较纳米孔离子选择性的建议，为设计高性能的纳米孔器件提供理论依据和指导。

作者简介

张守伟博士毕业于法语天主教鲁汶大学（Université catholique de Louvain, Belgium），先后在美国圣母大学（University of Notre Dame, USA）和中国地质大学（武汉）从事博士后研究工作。2022年加入先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室王金凤教授团队，从事功能性纤维材料在能量转换方面的研究。以第一作者在J. Am. Chem. Soc., Matter, Anal. Chem., Nanoscale, Macromolecules 等国际期刊发表SCI论文10余篇。

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