导师团队
纳米界面材料团队(胡适课题组)
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  • 所属院系:理学院
  • 所属专业: 化学  、 材料物理与化学  、 材料学  、 材料与化工
  • 邮箱 : rychushi@qq.com
  • 工作电话 : -

团队简介

Team Introduction



食品、能源和环境问题是当今人类面临的3个重要问题,其解决依赖于新的材料体系的发现和反应机制的探索。我们从包括低温液态合金、填隙型Pd合金在内的新型纳米材料的表界面结构设计与合成出发,通过探究材料生长过程的规律,围绕相变等物理结构演化过程和包括选择性加氢、电催化水分解、二氧化碳还原在内的一系列催化过程,探索其内在构效关系发展新型的功能材料和催化剂。此外,我们探索纳米材料输运特性随环境气体变化的规律,将其运用在有毒及危险气体的检测上,为工厂、企业和环境监测部门设计能够在复杂条件下预警的稳定的传感材料。

胡适:安徽安庆人,2006年本科毕业于南京大学,2012年于清华大学化学系获得理学博士学位,现任天津大学化学系研究员、博士生导师、研究组长。长期致力于纳米合成方法及非均相催化剂的研究,发表学术论文40余篇,包括Chem Soc Rev、J Am Chem Soc(3篇)、Nano Lett(2篇)、Nano Res(3篇)等刊物上发表的一作和通讯作者论文20余篇。现担任中国最大的科研直播平台“科研云”执行总裁
、天津费曼动力科技有限公司创始人、安徽省能源研究院高级顾问,以及Nano Research、Chinese Chemical Letters等期刊青年编委。曾入选天津市高层次青年人才项目、天津大学北洋青年学者,并获得国家自然科学基金、天津市自然科学基金、中国石化重大研究专项等项目的支持。主讲天津大学全英文基础课《无机化学》和Bilibili热门选修课《材料物理与化学》。

杨秋华: 2003年在天津大学工业催化专业获得读博士学位。现任天津大学理学院化学系教授,硕士生导师。主讲《大学化学》、《大学化学实验》、《无机化学实验》等课程。主持多项教改项目,曾荣获天津大学第四届青年教师讲课大赛二等奖;天津市高校第五届青年教师教学基本功竞赛三等奖和优秀论文奖;天津市高校第六届青年教师教学基本功竞赛优秀奖;获天津大学新世纪第一届教学改革与研究成果奖一等奖等多项教学奖。主编教材5本:《大学化学》(第3版,天津大学出版社,2009年),《大学化学实验》(天津大学出版社,2012),《无机化学实验》(高等教育出版社,2012),《大学化学》,(高等教育出版社,2014),《无机化学与化学分析实验》,(高等教育出版社,2016.)。2017年作为第二完成人获天津大学教学成果一等奖。


  • 研究方向Research Directions
基于界面结构设计的功能纳米材料
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
团队展示

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教学

由胡适老师结合自身科研经历开设的大三/研一通修课材料物理与化学》获批2020年天津大学新工科课程建设重点资助项目,全校排名第一。同时荣获2020年天津大学优秀研究生在线课程,得到研究生院特别点名表彰。Bilibili网站点击学习量近35000次。https://space.bilibili.com/328109827/channel/detail?cid=113450

新工科

 http://gs.tju.edu.cn/info/1132/1371.htm


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科研

近日,胡适课题组原廷彪、胡峥等人通过对各类官能化高温溶剂的筛选分析,结合液态合金-气体界面自限制生长法得到了高质量的二维无定形氧化锡纳米片。对产物进行的电催化二氧化碳还原的初步研究表明,该纳米片能够高选择性(>90%)的将CO2还原生成甲酸,具有一定的应用价值。这一工作为在液态合金基础上宏量制备各类二维纳米材料提供了重要的启示。论文在纳米科学国际顶级刊物Nano Letters发表:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c00844

研之成理公众号解读:液态金属有妙用!天津大学胡适课题组用吹泡法量产二维氧化锡

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创业

基于纳米材料催化领域的多年研究成果,师生共创天津费曼动力科技有限公司,致力于为碳中和背景下的全球新能源技术发展提供解决方案。

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社会影响力

由天津大学陈亚楠教授和胡适教授联合发起创办科研云”学术直播平台旨在为学术/产业界一线科研/研发人员提供一种了解和交流国际前沿科技的新途径!自2020年2月创办以来,组织各类科技报告100余场,成为中国最大的科技在线直播平台CCTV公益频道作了专题报道:

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国际交流

2019年7月15-19日,胡适教授受巴方邀请,赴伊斯兰堡参加第44届Nathiagali国际暑期学校,并得到总统阿里夫·阿尔维的接见及授奖。会议期间,胡适教授在第二分会场(纳米材料与半导体器件)向来自巴基斯坦全国各地的学者和学生介绍天津大学,并作了四场学术报告,受到广泛好评。



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  1. 学术活动

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小年夜饭

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集体观影

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毕业K歌

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项目情况

入职近四年来,我们得到国家自然科学基金委、天津市科委、天津大学、中科院以及中国石化、中国石油等世界100强企业的大力支持,获批各类项目达8项(共计340万元),并有4项正在申请中。

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结题项目:

01 天津大学双一流人才启动经费(80万,2016,主持)

02 国家自然科学基金青年项目“过渡金属氧化物二维超细纳米异质结构的界面生长及性质研究”(25万,2017-2019,主持)

03 中科院物理所外协项目“广谱型危险气氛综合状态指纹识别传感系统”(75万,2017-2018,主持)

04 中国石化外协项目“基于纳米异质结构的高灵敏抗毒化快速响应硫化氢传感材料研发”(45万,2018-2019,主持)

05 天津大学战略布局-产学研培育项目“多组分危险气体响应传感材料和集成器件研究5万,2019,主持)

06. 天津市自然科学基金 “基于超细纳米异质结的光催化固氮材料设计、合成与性能研究”(10万,2018-2021,主持)

在研项目:

07. 天津大学北洋青年学者项目“二维超细纳米结构为载体的单原子催化剂”(40万,2019-2022,主持)

08. 中国石化总部课题“广谱型微纳阵列气敏传感及预警技术研发”(1450万,2020-2022,主持,子课题负责人)

09. 安徽能源研究院重大培育类项目“功率半导体纳米金属封装材料的设计、制备和失效分析”(3000万元,2020-2021,子课题负责人)。


科研方向

欢迎具有化学材料等学科背景的优秀本科生加盟。每年将筛选3-4名硕士生和1名博士生进组。

微信:rychushi


我们与Lawrence Berkely National Lab(美国)、National Center of Physics(巴基斯坦)、中科院物理所、西安交通大学、中国石化青岛安工院等单位建立了密切合作关系,推动以下研究项目的开展。


1 具有原子尺度或单原子位点的纳米催化剂的设计与合成

1

2. 基于液态金属界面的二维材料合成

Nano Letters 2020,20, 4, 2916-2922

微信推送:http://shorturl.at/inzLU

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3. 基于清洁能源制取与利用的电催化材料研究

Inorganic Chemistry, 15, 9833 (2019). Materials Today Energy, 13, 85-92 (2019). Materials Today Energy, 12, 453-462 (2019).

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4. 基于钯系合金的选择性氢化反应

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5. 基于钯系纳米结构的危险气体智能传感(氢气、硫化氢、一氧化碳、VOC)

RSC Advances, 9, 11046-11053 (2019). RSC Advances, 9, 22875-22882 (2019).

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研究成果
    1. Representative Top-Tier Papers:
    2. Xiaoyun Guo#, Zheng Hu#, Jianxin Lv, Hui Li, Qinghua Zhang, Lin Gu, Wei Zhou, Jiangwei Zhang,* and Shi Hu*. Fine-Tuning of Pd-Rh Core-Shell Catalysts by Interstitial Hydrogen Doping for Enhanced Methanol OxidationNano Research, 2021, doi:10.1007/s12274-021-3652-0.
    3. Zheng Hu, Tingbiao Yuan, Hui Li, Yishu Qiu, Wei Zhou, Yuxin Zhao,* Jiangwei Zhang,* Shi Hu*, Two-Dimensional Oxide Derived from High-Temperature Liquid Metals via Bubble TemplatingNano Research, 2021, doi:10.1007/s12274-021-3430-z.
    4. Tingbiao Yuan#, Zheng Hu#, Yuxin Zhao, Jinjie Fang, Jun Lv, Qinghua Zhang, Zhongbin Zhuang, Lin Gu, Shi Hu*, Two-Dimensional Amorphous SnOx from Liquid Metal: Mass Production, Phase Transfer and Electrocatalytic CO2 Reduction towards Formic AcidNano Letters 2020, 20, 4, 2916-2922
    5. Shi Hu and Xun Wang,* Ultrathin nanostructures: smaller size with new phenomena. Chemical Society Reviews 2015, 42, 5577-5594.
    6. Yifei Yu,# Shi Hu,# Liqin Su,# Linyou Cao,* et al. Equally Efficient Interlayer Exciton Relaxation and Improved Absorption in Epitaxial and Non-epitaxial MoS2/WS2 Heterostructures. Nano Letters 2015, 15, 486-491. (#equalcontribution)
    7. Shi Hu, Xun Wang,* et al. Inorganic Nanostructures with Sizes down to 1 nm: A Macromolecule Analogue, Journal of the American Chemical Society 2013, 135, 11115-11124.
    8. Shi Hu and Xun Wang,* Fullerene-Like Colloidal Nanocrystal of Nickel Hydroxychloride. Journal of the American Chemical Society 2010, 132, 9573-9575.
    9. Shi Hu and XunWang,* Single-Walled MoO3 Nanotubes. Journal of the American Chemical Society 2008, 130, 8126-8127.

    10. Other Papers:
    11. Qian Song, Hui Li, Junji Liu,* Shi Hu,* Electrodeposition of Se on Carbon Supported Pt Nanoparticles by Cyclic Voltammetry, Journal of Solid State Electrochemistry, accepted.
    12. Linghui Zhang, Zheng Hu, Hui Li, Qianqian Ren, Yishu Qiu, Jianqiang Qu,* Shi Hu*, Nickel Foam Supported NiO@Ru Heterostructure towards High-Efficiency Overall Water SplittingChemPhysChem, 2021, doi:10.1002/cphc.202100317.
    13. Xiaoyun Guo, Zheng Hu, Jianxin Lv, Jianqiang Qu,* Shi Hu,* Palladium Hydride with High-Index Facets for Enhanced Methanol Oxidation, Dalton Transactions, 2021, DOI: 10.1039/D1DT01625.
    14. Xiran Zhu, Zheng Hu, Ming Huang, Yuxin Zhao,* Jianqiang Qu,* Shi Hu*, Au Nanowires with High Aspect Ratio and Atomic Shell of Pt-Ru Alloy for Enhanced Methanol Oxidation ReactionChinese Chemical Letters, 2021, 32, 2033-2037
    15. Yajing An, HamzaIjaz, Ming Huang, Jianqiang Qu,* Shi Hu*, One-Pot Synthesis of CuNi Nanoparticles with Ni-Rich Surface for Electrocatalytic Methanol Oxidation ReactionDaltonTransactions 2020, 49, 1646-1651. 
    16. Jiannan Lin,Zheng Hu, Hui Li, Miao Zhang*, Wenjie Liang*, Shi Hu*, etal. Ultrathin Nanotubes of Bi5O7I with Reduced Bandgap as High-Performance PhotocatalystInorganic Chemistry 2019, 15, 9833-9843.
    17. Pengjian Wang,Tingbiao Yuan, Yuxin Zhao* and Shi Hu,* PdO/SnO2 Heterostructure forLow-Temperature Detection of CO with Fast Response and Recovery, RSC Advances 2019, 9, 22875-22882.
    18. Baihua Cui, Meng Zhang, Yuxin Zhao* and Shi Hu,* Heterogenization of Few-Layer MoS2 with Highly Crystalline 3D Ni3S2 Nanoframes Effectively Synergizes the Electrocatalytic Hydrogen Generation in Alkaline Medium, Materials Today Energy 2019, 13,85-92.
    19. Chongyan Hao,Yang Wu, Yajing An, Baihua Cui, Jiannan Lin, Xiaoning Li, Dianhui Wang, MinhongJiang,* Zhenxiang Cheng* and Shi Hu*, Interface-Coupling of CoFe-LDH on MXene as High-performance OxygenEvolution Catalyst, Materials Today Energy 2019, 12,453-462.
    20. Yuan Liao, Jiannan Lin, Baihua Cui, Gang Xie, Shi Hu*, et al. Well-dispersed ultrasmall ruthenium on TiO2 (P25) for effective photocatalytic N2 fixation in ambient condition, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 387, 112100
    21. Pengjian Wang, Xiaoyan Zheng*, Yuxin Zhao*, Shi Hu*, et al. Ultrafine Nanoparticles of W-Doped SnO2 for Durable H2S Sensor with Fast Response and Recovery, RSC Advances 2019, 9,11046-11053.
    22. Ying Zhang, Hu Zhao, Xiaofei Zhao, Jiannan Lin, Na Li, Ziyang Huo, ZifengYan,  Miao Zhang*, Shi Hu*, Narrow-Bandgap Nb2O5 Nanowires with Enclosed Pores as High-Performance PhotocatalystScience China Materials 2019, 62, 203-210.
    23. YuxinZhao, Bing Sun, Shucai Zhang, Lin Wang, Xin Gao, Quanzhen Liu, Shanjun Mu,Miao Zhang, Shi Hu*, and Ziyang Huo*, A general method for ultrathin 1D oxide nanomaterials, Nanoscale 2017, 9,12830-12834.
    24. ShiHu,# Haoyi Li# and Xun Wang, et al. Nanocrystals of Uranium Oxide: ControlledSynthesis and Enhanced Electrochemical Performance of Hydrogen Evolution byCe-doping, Small 2015,11, 2624-2630. (#equal contribution)
    25. Jiangxuan Song,Zhaoxin Yu, Mikhail L. Gordin, Shi Hu, Ran Yi, Duihai Tang, Timothy Walter,Michael Regula,  Daiwon Choi, Xiaolin Li, Ayyakkannu Manivannan andDonghai Wang*, Chemically Bonded Phosphorus/Graphene Hybrid as a High Performance Anode for Sodium-Ion Batteries. Nano Letters 2014, 14, 6329-6335.
    26. Shi Hu, Xi Ling, Tian Lan and Xun Wang,* Cluster-Based Self-Assembly Route toward MoO3 Single-Walled Nanotubes. Chemistry-a European Journal 2010, 16, 1889-1896.
    27. P. Wang, B. Bai, S. Hu,J. Zhuang and X Wang,* Family of Multifunctional Layered-Lanthanum CrystallineNanowires with Hierarchical Pores: Hydrothermal Synthesis and Applications. Journal of the American Chemical Society 2009, 131, 16953-16960.
    28. Xiangxing Xu, Xun Wang*, Amjad Nisar, Xin Liang, Jing Zhuang, Shi Hu and Yuan Zhuang, Combinatorial Hierarchically Ordered 2D Architectures Self-assembled from Nanocrystal Building Blocks. Advanced Materials 2008, 20, 3702-3708.
    29. Dongxu Wang, Jianwei Zhao, Shi Hu, Xing Yin, Shuai Liang, Yunhong Liu and Shengyuan Deng, WhereAnd How Does A Nanowire Break? Nano Letters 2007, 7, 1208-1212.


    实验室仪器设备

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