谭华桥 教授 博士 研究领域: 天然气化工,环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 团簇化学,微纳材料合成及其催化性能研究 所在单位: 东北师范大学

基本信息

所在单位:
东北师范大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2003.9–2007.7东北师范大学 化学学院 化学专业 本科
2007.9 - 2012.6东北师范大学 化学学院 无机化学专业,博士(硕博连读,导师:王恩波教授)
工作经历:
2012.7-2014.9   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,发光学及应用国家重点实验室,助理研究员
2014.9-2015.4   中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,发光学及应用国家重点实验室,副研究员
2015.5-2020.6   东北师范大学,化学学院,多酸科学教育部重点实验室,副教授
2020.6-至今    东北师范大学,化学学院,多酸科学教育部重点实验室,教授
2019.1-至今    香港教育大学,环境科学系,香江学者
专家介绍:
东北师范大学化学学院教授,博士生导师,吉林省分析测试技术学会常务理事,Chinese Chemical Letters青年编委,Polyoxometalates 青年编委,主要从事有关多酸、无机微纳米材料的设计合成及催化性能研究。目前,已在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett.等

国际著名杂志以第一或通讯作者发表 SCI 研究论文 80 余篇,文章他引 5000 余次,h 因子 39。主持国家自然科学基金面

上项目、青年基金项目、吉林省科技厅项目、东北师范大学青年拔尖人才项目等。申请国家专利 4 项;曾荣获吉林省杰

青、Stanford University 全球前 2%顶尖科学家“2021 年度科学影响力排行榜”、2019 年香江学者、2018-2019 年连续两

年荣获英国皇家化学会能源与可持续领域杂志 Top 1%高被引中国作者、2018 年东北师范大学青年拔尖人才和“仿吾计

划”青苗人才、2014 年吉林省优秀博士学位论文等。主要学术贡献、创新成果及其科学价值如下:

1)利用多酸组成结构可调,具有明确单晶结构和均一纳米尺寸等特点,创新性地提出以多酸作为连接微观原子、分子与宏观微纳米材料的理想介观模型(J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 10066;Adv. Energy Mater., 2018, 8, 1801139;Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e202202914;Sci. Bull., 2021, 66, 1764),对传统析氢催化剂的界面活性位点及其催化机理等进行深入研究:选择铂基多酸作为分子模型,对氧化态Pt在氧化钨表面的析氢过程进行了详细研究,证实了Pt-O是金属氧化物表面氧化态铂真正的析氢活性中心,并深入揭示了其协同析氢机理,拓展了人们对氧化态Pt电催化析氢过程的认识 (Nat. Commun., 2020, 11, 490)。该工作一经发表即被Nat. Commun.选为Energy Materials 领域Editors´ Highlights paper;以具有明确结构的含单原子铂的多酸作为分子模型,首次深入揭示了载体、配位几何构型与单原子Pt 析氢性能的内在构效关系,加深了人们对单原子Pt析氢机理的认识 (ACS Energy Lett., 2021, 6, 4055)。该工作被丹麦著名化学家María Escudero-Escribano在ACS Energy Lett.的Energy Spotlight版块做大篇幅评述“这些结果展示了多酸作为氧化物模型研究复杂难题的吸引力”(ACS Energy Lett., 2021, 6, 4413)。

2)创新性地提出以多酸作为优异的分子预组装平台,通过对多酸的系列调控,从原子、分子水平实现了对析氢电催化剂的精准调控和优化,制备了一系列组成可控,尺寸形貌均一,性能可调的新型催化剂(Energy Storage Mater., 2022, 45, 741; Adv. Sci., 2022, 9, 2202417; Chem. Sci., 2020, 11, 3007),例如:选择富磷多酸首次成功制备了超细纯相多金属磷化物CoMoP@C电催化剂,该催化剂在高电压下展现优于商业20% Pt/C 的析氢活性和稳定性,且可直接应用于电解海水制氢(Energy & Environ Sci, 2017, 10, 788);该工作目前他引超460次,入选当年的热点论文。此外,通过选择具有天然准界面的高核过渡金属取代型多酸,首次制备了多维多界面Ni/WC@NC,并揭示了其多界面协同催化析氢机理(Energy Environ. Sci., 2018, 11, 2114)。该研究不仅从分子水平实现了对多维多界面催化剂的合理设计和调控,更深入揭示了其多界面协同催化机理,这为新型高效多组分HER电催化剂的设计带来了新的希望和启示。清华大学李亚栋院士评论该工作为:“在异质结构的催化剂中,相界面的合理构建对(催化剂)电荷转移效率和反应活性起到关键性作用。”(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 1295)。

3)为避免发展电解水制氢前期昂贵的设备投入,解决其产品单一,经济效益低等问题,候选人创新性地提出将电催化析氢与已有的化工生产,如:氯碱工业,有机电合成等耦合联产(Energy Environ. Sci., 2021, 14, 6191),以实现高效、低成本制氢。基于此,我们设计并制备了在碱性电解质溶液中具有超高电催化析氢活性的Ru/WNO@C催化剂,初步实现了高效电解水制氢与绿色、低能耗氯碱工业的耦合联产(Energy Environ. Sci., 2019, 12, 2569);此外,我们还首次成功制备了适用于苛刻氯碱条件下高效稳定运行的Ru/Ni/WC催化剂(Adv. Energy Mater., 2022, 12, 2200332)。该催化剂将析氢-氯碱槽压较传统低碳钢电极降低了近400 mV,有望每年节能近十亿元,该工作展现了电解水制氢与氯碱耦合联产的巨大经济前景。同时,基于多酸氧化还原电解质我们还开发了电解水制氢与生物质到甲酸高效转化(中国专利:2021109113787.0)及其苯甲醇到苯甲醛转化(中国专利:202210325116.7)等的耦合联产,这些为高效、低成本、多途径电解水制氢提供了理想的解决方案,有效促进了其规模化实际应用。

科研能力

研究领域:
天然气化工,环保,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
团簇化学,微纳材料合成及其催化性能研究
英文标签:
Polyoxometalates;Photocatalysis;Metal-organic Frameworks;Crystal Structure;Polyoxometalate;Hydrogen Evolution Reaction;Co2 Reduction;Electrocatalysis;Photocatalytic Hydrogen Production;Hydrogen Evolution
论文著作:
1. Highly Luminescent S, N Co-Doped Graphene Quantum Dots with Broad Visible Absorption Bands for Visible Light Photocatalysts.
Dan Qu; Min Zheng; Peng Du; Yue Zhou; Ligong Zhang; Di Li; Huaqiao Tan; Zhao; Zhigang Xie; Zaicheng Sun
NANOSCALE, 2013

2. Oxygen Vacancy Enhanced Photocatalytic Activity of Pervoskite Srtio3
Huaqiao Tan; Zhao; Wan-bin Zhu; Eric N. Coker; Binsong Li; Min Zheng; Weixing Yu; Hongyou Fan; Zaicheng Sun
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, 2014

3. Highly Efficient Hydrogen Evolution from Seawater by A Low-Cost and Stable Comop@C Electrocatalyst Superior to Pt/C
Yuan-Yuan Ma; Cai-Xia Wu; Xiao-Jia Feng; Hua-Qiao Tan; Li-Kai Yan; Yang Liu; Zhen-Hui Kang; En-Bo Wang; Yang-Guang Li
Energy & environmental science, 2017

4. Fast Response and High Sensitivity Europium Metal Organic Framework Fluorescent Probe with Chelating Terpyridine Sites for Fe3+
Min Zheng; Huaqiao Tan; Zhigang Xie; Ligong Zhang; Xiabin Jing; Zaicheng Sun
ACS Applied Materials & Interfaces, 2013

5. A Facile and Versatile Method for Preparation of Colored TiO2 with Enhanced Solar-Driven Photocatalytic Activity
Huaqiao Tan; Zhao; Mang Niu; Chengyu Mao; Dapeng Cao; Daojian Cheng; Pingyun Feng; Zaicheng Sun
Nanoscale, 2014

6. Polyoxometalate-based Nickel Clusters As Visible Light-Driven Water Oxidation Catalysts.
Xin-Bao Han; Yang-Guang Li; Zhi-Ming Zhang; Hua-Qiao Tan; Ying Lu; En-Bo Wang
Journal of the American Chemical Society, 2015

7. ChemInform Abstract: Polyoxometalate‐Based Nickel Clusters As Visible Light‐Driven Water Oxidation Catalysts.
Xin‐Bao Han; Yang‐Guang Li; Zhi‐Ming Zhang; Hua‐Qiao Tan; Ying Lu; En‐Bo Wang
ChemInform, 2015

8. Highly Efficient Hydrogen Evolution Triggered by a Multi-Interfacial Ni/WC Hybrid Electrocatalyst
Yuan-Yuan Ma; Zhong-Ling Lang; Li-Kai Yan; Yong-Hui Wang; Hua-Qiao Tan; Kun Feng; Yu-Jian Xia; Jun Zhong; Yang Liu; Zhen-Hui Kang; Yang-Guang Li
ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2018

9. Pt-O Bond As an Active Site Superior to Pt0 in Hydrogen Evolution Reaction
Fei-Yang Yu; Zhong-Ling Lang; Li-Ying Yin; Kun Feng; Yu-Jian Xia; Hua-Qiao Tan; Hao-Tian Zhu; Jun Zhong; Zhen-Hui Kang; Yang-Guang Li
Nature Communications, 2020

10. Chiral Polyoxometalate-Induced Enantiomerically 3D Architectures: a New Route for Synthesis of High-Dimensional Chiral Compounds.
Huaqiao Tan; Yangguang Li; Zhiming Zhang; Chao Qin; Xinlong Wang; Enbo Wang; Zhongmin Su
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2007
发明专利:
1. 一种基于dia拓扑结构的CuI-MCOF敏感材料的制备方法和应用
东北师范大学
谭华桥; 赵钊; 李阳光; 杨丹
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2024-12-18 公开号: CN119708399A

2. 一种SnS 2 @Sn-SA电极材料及制备方法和应用
东北师范大学
李英奇; 孙赫辰; 周香港; 谭华桥; 李阳光
公开日期: 2025-02-11 申请日期: 2024-11-01 公开号: CN119419248A

3. 一种纳米多孔钯银合金自支撑电极及其制备方法和应用
东北师范大学
姚瑞琪; 于佳露; 曲美鑫; 唐文思; 李英奇; 谭华桥; 李阳光
公开日期: 2024-12-10 申请日期: 2024-11-07 公开号: CN119101930A

4. CuF 2 @void@SEI@SA电极材料及其制备方法和应用
东北师范大学
李英奇; 周香港; 肖姗姗; 郎兴友; 谭华桥; 李阳光
公开日期: 2024-10-29 申请日期: 2024-06-28 公开号: CN118867105A

5. 一种己二酸合成和电解水制氢耦合系统与应用
东北师范大学
谭华桥; 李阳光; 唐文思
公开日期: 2024-04-05 申请日期: 2024-01-09 公开号: CN117822006A

6. 一种阳极电解质及其甲酸和氢联产系统与应用
东北师范大学
唐文思; 李阳光; 谭华桥
公开日期: 2024-03-12 申请日期: 2021-08-10 公开号: CN113638006B

7. 光响应性修饰的单离子导体共价有机骨架凝胶电解质及其制备方法与应用
东北师范大学
李英奇; 谭华桥; 李阳光; 邱天宇
公开日期: 2023-11-14 申请日期: 2023-08-17 公开号: CN117059921A

8. 一种钯-多金属氧酸盐自组装亚纳米线及其制备方法与在烯烃选择性加氢中的应用
东北师范大学
谭华桥; 李阳光; 刘彦春; 祖赫阳
公开日期: 2023-11-10 申请日期: 2023-08-09 公开号: CN117019220A

9. 阳极电解液及苯甲醛和氢耦合联产系统与应用
东北师范大学
谭华桥; 李阳光; 唐文思
公开日期: 2022-07-08 申请日期: 2022-03-30 公开号: CN114717571A

10. 一种具有良好可见光响应的CN氮化碳材料及其制备方法与应用
东北师范大学
赵鑫宇; 谭华桥
公开日期: 2020-07-24 申请日期: 2020-05-21 公开号: CN111439732A

11. 颜色可调具有高效光催化活性的二氧化钛的制备方法
CHANGCHUN OPTICS FINE MECH
TAN HUAQIAO; SUN ZAICHENG
公开日期: 2016-04-27 申请日期: 2014-05-05 公开号: CN103962117B
科研项目:
1. 多金属氧酸盐/贵金属复合微纳米材料的合成及其光催化性能研究
立项时间: 2014-2016 项目经费:240000

2. 超细COFs纳米光催化剂的制备及催化性能研究
立项时间: 2022

3. 基于杂多蓝太阳能光热转换材料的构筑及其水蒸发性能研究
立项时间: 2021

4. 基于多酸的二氧化碳还原电催化剂设计、构建及催化性能研究
立项时间: 2018-2021

项目合作

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