• 科研动态 同步辐射吸收谱解析异质原子调控的新型催化剂取得新进展 电催化分解水是产生清洁氢能的一种理想方法，有望在满足环境友好的前提下解决能源问题的一种有效途径。由于全水分解的两个半反应（析氢反应与析氧反应）拥有完全不同的反应动力学与电子传输过程，目前大部分催化剂仅仅能适用于析氢反应或者析氧反应，因此发展高效与低成本的双功能全水分解催化剂仍然是一个挑战。近期，中国科学技术大学同步辐射实验室宋礼教授课题组通过对黄铁矿结构硫化镍材料进行异质原子替代，成功地合成出具有金属性的钒掺杂硫化镍新型层状材料，实现了具有优异全水分解性能的双功能电催化剂。相 2017-12-26
• 科研动态 过渡二维硫化物同质结中的超快电荷传递 日前，国家同步辐射实验室红外线站戚泽明副研究员，与美国Kansas大学物理系超快激光实验室赵辉教授课题组紧密合作，利用超快激光泵浦探测技术，在Van der Waals同质结层间载流子传递的动力学研究方面取得重要进展。相关研究成果发表于Nano Letters （2017）（DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b02608）杂志上，论文第一作者为国家同步辐射实验室博士生李元元。近年来， Van der Waals多层结构一直是二维材料研究的一大热点。 通过将不同二维材料组成多层结构可产生新的奇异性质，有望于设计出新材料和器件。在二维多层结构中，层间的相互作用特别是电荷的相互作用显著地影响其性能，成为材料和器件设计的关键因素。对于由不同种类二维材料组成的异质结，其层间载流子传递的动力学过程已经有比较深入的研究。但是对于由两种相同二维材料组成的同质结，相应的研究的还很少。原因之一是由于在研究动力学过程的时间分辨实验中，需要将激光能量调节到Van der Waals多层中特定层的共振能量上，实现对该层的选择激发和探测。这对不同二维材料组成的异质结通常是可行的，但对于由相同二 2017-11-02
• 科研动态 合肥光源用户在钴基催化剂应用于二氧化碳加氢反应的活性物相研究... 2017-10-16
• 科研动态 纳米碳表面竖直金属性MoX2的设计合成取得新进展 二元层状过渡金属硫族化合物通常可以由分子式MX2表示，其中，M为正四价的过渡金属（IVB-VIIB），X为负二价的硫族化合物S、Se和Te。由于原子排布的不同， MX2块体性质各异，可以表现出绝缘体、半导体、半金属或金属。当把这些块材剥离成单层或者少层时，由于纳米局限效应的存在，在保存原有性质的同时，会出现新的物理和化学行为。与此同时，碳元素位于元素周期表IVA，其单质有多种同素异形体，例如零维的富勒烯（C60）、一维的碳纳米管（CNTs）、二维的石墨烯（Graphe 2017-09-27
• 科研动态 同步辐射揭示单位点光催化产氢构效关系取得新进展 近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室姚涛教授课题组利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学（XAFS）技术结合理论计算揭示了“Co1-N4”单活性位点催化剂优化光解水产氢反应路径的机理，并利用原子层沉积技术成功实现了具有高光催化产氢活性的单位点催化剂。研究成果以“Atomic-Level Insight into Optimizing the Hydrogen Evolution Pathway over a Co1-N4Single-Site Photocatalyst”为题发表在《德国应用化学》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 12191-12196）。论文的第一作者是博士生曹元杰。利用太阳能和催化剂将水分解为清洁可再生的氢能是解决能源短缺和环境污染的有效途径之一。然而，传统体相或纳米催化剂表面结构的复杂性，导致人们对在原子水平理解催化活性中心的结构和机理极为有限。近年来，单原子活性位点催化剂因其具有高原子利用率、高活性和高选择性等特点，受到了广泛的关注。从原子水平上理解单活性位点的构效关系对可控合成均一的单原子活性位点光催化剂，提升其太阳能转换效率 2017-09-25
• 科研动态 同步辐射在光催化全解水研究中取得重要进展 　近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦世强教授和姚涛特任教授课题组在利用同步辐射X射线吸收谱学(XAFS)技术精确设计单活性位点钴基催化剂实现太阳光驱动自发水分解中取得重要进展，相关研究成果发表在《德国应用化学》期刊上（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 9312），并被编辑选为当期热点文章“Hot Paper”，同时作为“Frontispiece”进行亮点报道。论文的共同第一作者是博士生刘炜和研究生曹林林。 　　通过太阳光驱动水分解的“人工光合作用”是实现太阳能转化生产清洁可再生氢能的理想方法，同时也是解决未来能源与环境危机的理想途径之一。然而，目前大多数光催化剂在不使用牺牲剂的条件下很难实现太阳光驱动水分解，其效率也远远达不到实际应用的需求。光解水过程包含着复杂的多电子、多步骤反应，对催化剂材料的要求非常高，即不仅要有合适的能级结构来吸收足够的可见光，更关键的是要有效地分离和传输光生电子和空穴，同时还具备高效稳定的产氢和产氧活性位点。因此，寻求新型高效、稳定和廉价的光催化剂依然面临着极大挑战。 　　该研究组提出通过设计构建单活性位点结构来分离光生电 2017-09-22
• 科研动态 同步辐射衍射揭示CsPbBr3量子点发光材料中的晶格应变对发光效率... 无机钙钛矿结构CsPbBr3纳米晶是一种性能优异的量子点发光材料，具有发光效率高、带宽窄、光谱易调控等优点。这方面的研究发现了一个普遍性的现象或者说谜题：不同形貌的CsPbBr3纳米晶的量子发光效率有明显的差异，即纳米方块纳米片纳米线；解释这一谜题对于量子点发光材料的性能优化及功能应用而言具有普遍性重要意义。近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室高琛教授课题组与校内王晓平、曾杰、张群等课题组合作，结合同步辐射衍射技术和瞬态光谱技术，对不同形貌CsPbBr3纳米材料的发光行为展开了研究，揭示了晶格应变在量子点发光材料中的重要作用。相关研究成果发表于J. Phys. Chem. Lett.2017, 8, 3115-3121，论文第一作者为博士生赵江涛，通讯作者为罗震林副研究员。图1.（左上）不同形貌CsPbBr3纳米晶的PL谱及量子发光效率；（右上）同步辐射衍射表征结果；（右下）为瞬态光谱结果；（左下）不同形貌CsPbBr3纳米晶中的晶格应变、缺陷与发光效率关联曲线图。晶格应变在功能材料的性能调控方面往往扮演着重要角色。该研究针对不同形貌CsPbBr3纳米晶的量子发光效率存在明显差异这 2017-07-17
• 科研动态 大面积单层石墨烯的可控合成取得重要进展 　  石墨烯（Graphene）是由sp2 杂化的碳原子组成的具有六边形蜂窝状结构的二维材料，层内由 C-C 的 σ 键相互连接，层间通范德华力耦合。由于单层石墨烯独特的狄拉克锥状能带结构，其在电子器件方面有着非常重要的应用。而高质量、低成本、大规模的合成单层石墨烯仍是目前急需解决的关键问题。　  相比常用的石墨烯合成方法（如机械剥离法、液相剥离法、水热合成法等），化学气相沉积法（CVD）被认为是实现单层石墨烯大面积生产的最有效途径之一。与传统CVD使用的 2017-04-26
• 科研动态 表面选择性合成大环分子研究取得新进展 　 大环分子相比于其对应的线性开环分子同族体具有不寻常的物理化学性质；这主要是由于其“无边界”拓扑结构导致。因此，近年来大环分子在材料、分子科学中备受关注。然而目前在溶液合成中，可控合成具有特定组份和几何形状的大环分子仍然面临着挑战。这是由于溶液合成对反应物的可溶性具有一定的要求，因此无法实现任意大环分子的合成。为了解决这个问题，近期中国科学技术大学国家同步辐射实验室朱俊发教授课题组首次成功将溶液合成中的高稀合成法应用到超高真空金属单晶表面，实现了高产率合成非可溶性的低聚亚苯基大环分子。并且深入地探索了高稀法在金属表面与溶液中的不同之处以及在表面上形成该大环分子的机制。该项研究有效的弥补了溶液合成法的缺点，为多种大环分子的合成以及物化性质的表征提供了新的方法和技术。相关研究论文发表于国际知名期刊ACS Nano (2017, DOI:10.1021/acsnano.7b01870) （全文见http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.7b01870），其中博士生范其瑭为该论文第一作者.上图为4,4’’-二溴间三联苯(DMTP)前体分子在Ag( 2017-04-26
• 科研动态 炔烃多聚物的表面选择性合成取得重要进展 　 炔基型有机化合物在化学、生物和材料领域均有重要的应用价值。然而，由于炔烃众多的反应路径，炔烃多聚物的选择性合成一直以来是化学界面临的重大难题之一。传统的溶液反应一般需要通过复杂的反应物和催化剂来制备炔烃多聚物，但是产率依然不甚理想。近期，中国科学技术大学国家同步辐射实验室朱俊发教授课题组与化学与材料科学学院武晓君教授课题组合作，发展了一种全新的炔烃化合物的表面限域合成法，成功地在Ag(111)单晶表面合成出产率高达90%的顺式烯二炔型化合物，并结合一系列控制对比实验和密度泛函理论计算，揭示了调控该反应的机理。相关研究论文发表于国际化学顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed. (2017, DOI: 10.1002/anie.201701142)，其中博士生王涛为论文第一作者。　 研究者利用溴取代的乙炔联苯作为前驱体分子，在热蒸发到420 K的Ag(111)表面之后，形成了大面积有序的顺式烯二炔岛屿，顺式烯二炔产率达到90%。这是因为该温度下C-Br键断裂，表面吸附的Br原子通过溴氢卤键的作用使生成的顺式烯二炔聚集成有序的密堆岛屿，密堆岛屿造成的空间位阻阻碍了顺式烯二炔的进 2017-04-01
• 科研动态 三元层状Cu2MoS4纳米结构的设计合成与性能探索取得重要进展  三元过渡金属硫族化合物（Transition Metal Chalcogenides, TMCs）是由两种过渡金属元素和硫族元素结合而形成的层状化合物，因其具有良好的光、电、催化等性能，一直备受人们的关注。近期，中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授课题组在三元层状Cu2MoS4多级纳米结构的理性设计、可控合成、同步辐射精细表征和光电催化构效关系等方面取得了一系列研究成果。　　　  图1：空心花状Cu2MoS4的设计合成路线及电镜表征空心多级结构由于 2017-01-03
• 科研动态 合肥光源用户在碳链增长反应中异构化调控研究取得重要进展 2016-12-27
• 科研动态 我室学子获粒子加速器学会“希望杯”青年优秀论文奖 　 粒子加速器学会第十二届“希望杯”青年优秀论文评选于近日落下帷幕。国家同步辐射实验室黄瑞萱博士的论文“Dark current studies on a normal-conducting high-brightness very-high-frequency electron gun operating in continuous wave mode”荣获三等奖。　 “希望杯”论文评选每两年举办一届，旨在培养和激励青年科技人员的创新和进取精神，激励他们为发展我国加速器科学技术、推动加速器在国民经济中的应用做出更大贡献。本届“希望杯”经过申请、预审和专家初评，共有12名青年研究人员入围最终评选，评出了一等奖1名、二等奖2名和三等奖3名。 2016-11-30
• 科研动态 全碳材料的同步辐射表征及超级电容器应用研究 　  基于碳材料家族的超级电容器具有质量轻便、能量密度高和循环寿命长等优点，被普遍认为是一种具有前景的电化学能量储存器件。与此同时，由于微观结构和化学键合的不同，不同维度的碳材料也表现出迥然各异的物理、化学行为。近日，中国科学技术大学国家同步辐射实验室宋礼教授课题组与美国莱斯大学Ajayan教授课题组合作，通过对二维石墨烯、一维碳纳米管和零维碳纳米洋葱的可控组装和结构调控，实现了具有超快充放电性能的三维多孔水凝胶超级电容器。该研究成果已发表在《Small》上，第一作 2016-10-31