庄仲滨 教授 博士 北京市 研究领域: 储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 化学工程与技术 电催化材料,燃料电池,电合成器件,电化学原位光谱 所在单位: 北京化工大学

基本信息

所在单位:
北京化工大学
机构细分:
化工学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2001.9-2005.7 清华大学 化学系 学士
2005.9-2010.7 清华大学 化学系 博士
工作经历:
2010.11-2011.4 德国明斯特大学 物理研究所 短期访问
2011.5-2011.8 美国加州大学河滨分校 化工系 博士后
2011.9-2015.4 美国特拉华大学 化工系 博士后
2015.5至今 北京化工大学 教授
专家介绍:
庄教授致力于氢电极相关的研究工作,针对氢电极需使用铂催化剂、在碱性条件下活性差、器件性能不理想的难点,从探究氢电极催化反应机制出发,探索材料结构和性能之间的构效关系,从原子级别上构筑高效催化反应界面,在微观/宏观尺度搭建高效催化环境,有效提升氢电极性能并应用于相关电化学器件。从氢电极微观反应机制到宏观器件,主要业绩如下:(1)提出具有可控吸附特性的模型催化剂体系,探究了氢气氧化反应的机制,指明碱性条件下决定氢气氧化电催化活性的主导因素为氢吸附能,并以此为指导合成得到了系列活性超过铂的非铂氢气氧化反应电催化剂。(2)提出溶剂辅助构筑膜电极三相界面的新方法,制备得到高性能非铂氢电极的燃料电池、电解水器件,并与非贵金属氧还原催化剂搭配成功构筑了完全无铂的燃料电池。
作为通讯作者、共同通讯作者在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Chem、Energy Environ. Sci.、Nano Lett.、ACS Nano等发表论文50余篇。获得授权发明专利3项。研究成果被Nature Communications评选为Editor’s Highlight,Chemistry Views、Chem等网站、期刊评述报道。主持国家自然科学基金面上项目,北京市自然科学基金重点研究专题项目课题。获英国皇家化学学会JMCA期刊新锐科学家(Emerging Investigator,2020年),2020~2022年度连续入选科睿唯安“高被引科学家”名单。
专家荣誉:
国家高层次人才计划青年项目支持(2015年)
科睿唯安“高被引科学家”(2020,2021,2022年)
北京化工大学“十佳教师”(2021年)
指导博士生获北京市优秀博士学位论文(2022年)

科研能力

研究领域:
储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
化学工程与技术
电催化材料,燃料电池,电合成器件,电化学原位光谱
英文标签:
Electrocatalysis;Hydrogen Evolution Reaction;Oxygen Reduction Reaction;Nanocrystals;Metal-organic Frameworks;Hydrogen Oxidation Reaction;Heterogeneous Catalysis;Oxygen Evolution Reaction;Catalysis;Multidisciplinary
论文著作:
1. Xue, Y.†; Shi, L.†; Liu, X.; Fang, J.; Wang, X.; Setzler, B. P.; Zhu, W.; Yan, Y.*; Zhuang, Z.*, A highly-active, stable and low-cost platinum-free anode catalyst based on RuNi for hydroxide exchange membrane fuel cells. Nat. Commun. 2020, 11 (1), 5651.
2. Lu, S.; Zhuang, Z.*, Investigating the Influences of the Adsorbed Species on Catalytic Activity for Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Electrolyte. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139 (14), 5156-5163.
3. Pei, J.†; Wang, T.†; Sui, R.; Zhang, X.; Zhou, D.; Qin, F.; Zhao, X.; Liu, Q.; Yan, W.; Dong, J.; Zheng, L.; Li, A.; Mao, J.*; Zhu, W.; Chen, W.*; Zhuang, Z.*, N-Bridged Co-N-Ni: new bimetallic sites for promoting electrochemical CO2 reduction dagger. Energy Environ. Sci. 2021, 14 (5), 3019-3028.
4. Liu, D.†; Lv, Q.†; Lu, S.†; Fang, J.; Zhang, Y.; Wang, X.; Xue, Y.; Zhu, W.*; Zhuang, Z.*, IrCuNi Deeply Concave Nanocubes as Highly Active Oxygen Evolution Reaction Electrocatalyst in Acid Electrolyte. Nano Lett. 2021, 21 (7), 2809-2816.
5. Xu, Z.; Zhang, X.; Wang, X.; Fang, J.; Zhang, Y.; Liu, X.; Zhu, W.; Yan, Y.*; Zhuang, Z.*, Synthesis of Ag-Ni-Fe-P Multielemental Nanoparticles as Bifunctional Oxygen Reduction/Evolution Reaction Electrocatalysts. ACS Nano 2021, 15 (4), 7131-7138.
6. Xue, Y.; Fang, J.; Wang, X.; Xu, Z.; Zhang, Y.; Lv, Q.; Liu, M.; Zhu, W.; Zhuang, Z.*, Sulfate-Functionalized RuFeOx as Highly Efficient Oxygen Evolution Reaction Electrocatalyst in Acid. Adv. Funct. Mater. 2021, 31 (32), 2101405.
7. Shen, R.†; Chen, W.†; Peng, Q.*; Lu, S.; Zheng, L.; Cao, X.; Wang, Y.; Zhu, W.; Zhang, J.; Zhuang, Z.*; Chen, C.; Wang, D.; Li, Y.*, High-Concentration Single Atomic Pt Sites on Hollow CuSx for Selective O2 Reduction to H2O2 in Acid Solution. Chem 2019, 5 (8), 2099-2110.
8. Zhuang, Z.; Giles, S. A.; Zheng, J.; Jenness, G. R.; Caratzoulas, S.; Vlachos, D. G.*; Yan, Y.*, Nickel supported on nitrogen-doped carbon nanotubes as hydrogen oxidation reaction catalyst in alkaline electrolyte. Nat. Commun. 2016, 7, 10141.
发明专利:
1. 庄仲滨,薛延荣,朱威,一种用于碱性介质的氢氧化反应催化剂及其合成方法,中国专利:ZL201911303643.2
2. 庄仲滨,薛延荣,朱威,一种用于质子交换膜燃料电池阳极催化剂及其合成方法,中国专利:ZL202010014730.2
3. 庄仲滨,许志远,朱威,一种用于碱性介质中氧气还原反应的复合催化剂及其制备方法,中国专利:ZL201911118659.6
科研项目:
1. 国家自然科学基金委员会,面上项目,新型硫化物负载的金属单原子电催化剂,主持
2. 国家自然科学基金委员会,面上项目,复合型非Pt基纳米电催化剂的合成与性能研究,主持
3. 中国石油化工股份有限公司,横向项目,高性能、高稳定性铂合金电催化剂的研发,主持
4. 北京市自然科学基金,重点研究专题项目,燃料电池三相反应界面原位观测、模拟及高性能,课题负责人
5. 科学技术部,国家重点研发计划,下一代燃料电池纳米催化材料及器件,参与
6. 科学技术部,国家重点研发计划,化学能高效转化碳基纳米电催化剂结构设计、可控制备及应用研究,参与

项目合作

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