9月6日,北京理工大学大学化学与化工学院博士研究生杨建伟以第一作者在《Science》发表题为“Oxygen- and proton-transporting open framework ionomer for medium-temperature fuel cells”的论文。通讯作者为王博教授和冯霄教授,北京理工大学是该工作的第一作者和唯一通讯作者单位。
团队首次设计了基于α-氨基酮连接的共价有机框架(COF),通过将其与Nafion编织在一起,构筑了>100 ℃条件下“会呼吸”的质子导体。这一突破创造了一个微妙的环境,即不仅提升催化层“锁住”水分子能力,加速了质子传导,还保证气体的渗透性,模仿了高温嗜热菌的生存策略。最终,以商用铂碳为催化剂,引入多孔框架离聚体之后的燃料电池在105 ℃工作温度下额定功率密度达到9.5 W mg−1Ptcathode,相比以纯Nafion作为离聚体的燃料电池提高了1.9倍。
近年来,学校开展了一系列基础领域拔尖创新人才培养改革。利用AI赋能课程与教学,强化学生专业基础知识学习;加大国际交流合作,提升学生学术研究的广度和深度;充分发挥高水平科研平台与重大前沿基础研究项目的引领作用,为学生提供顶尖的科研条件与探索空间;设立“优博育苗基金”,为具有创新潜力和研究能力的研究生提供专项支持;定期举办高端学术论坛与交流会,搭建跨学科、跨领域的学术交流平台;同时,加大对优秀科研成果的宣传与奖励力度,激励学生追求卓越,勇攀科学高峰。
近年来,研究生以第一作者连续发表《Nature》、《Science》论文8篇,累计获全国学会优秀学位论文236篇,北京市优秀博士学位论文20篇,这些成果标志着我校研究生教育在基础学科创新人才培养方面取得了显著成效。
作者简介
杨建伟,北京理工大学化学与化工学院博士生,于上海大学取得学士学位,北京理工大学取得硕士学位,目前在北京理工大学攻读博士学位。研究方向为共价有机框架材料设计及能源相关应用,以第一/共一作者在Science、J. Energy. Chem.等期刊上发表论文,参与发表SCI收录论文5篇。
王博,北京理工大学教授、博士生导师,校党委常委、副校长,中国科协常委,高能量物质前沿科学中心主任; 教育部科技委委员。从事新型纳米多孔材料和仿生开放框架聚合物理论与设计及其在关键分离过程、生物医学和能源等领域的应用研究。国家杰出青年科学基金获得者,入选国家“万人计划”领军人才、国家创新人才推进计划中青年科技创新领军人才。获“科睿唯安世界高被引科学家”,爱思唯尔“中国高被引学者”,教育部自然科学一等奖(第一完成人),中关村杰出青年科学家奖,未来探索奖,青山科技奖,“中国化学会青年化学奖”,北京青年五四奖章等荣誉。在Nature、Science、Nature Materials、JACS、Angew等学术期刊上发表100余篇论文,论文SCI总他引超过28000次;获国际授权专利6项,获中国授权发明专利8项。
冯霄,北京理工大学化学与化工学院教授、博士生导师,于北京理工大学材料学院取得博士学位,博士期间留学于日本分子科学研究所,2013年入职北京理工大学。主持国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、面上项目等。获教育部自然科学一等奖、中国化学会“菁青化学新锐奖”等奖项。入选科睿唯安全球高被引科学家、爱思唯尔中国高被引学者。担任《中国科学:化学》、Sci. China Chem.、Chin. Chem. Lett.、《化学学报》等期刊青年编委。从事关于共价有机框架材料等多孔材料孔道内的传质与能源转化应用研究。以通讯作者发表包括Science、Nat. Mater.、JACS、Angew等50余篇论文。