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孙再成教授博士北京市研究领域：精细化工研究方向： 1. 具有可见光响应光催化剂的构建及在水分解制氢、固氮、过氧化氢、有机合成上的应用 2. 高效荧光碳点的发光调控及应用所在单位：北京工业大学

基本信息

所在单位：

北京工业大学

机构细分：

化学与生命科学学院

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：

1990-1994 吉林大学
1994-1999 中科院长春应用化学研究所

工作经历：

2001-2002 德国马尔堡大学，洪堡学者
2002-2004 德国马普聚合物研究所，博士后
2004-2006 美国华盛顿大学，副研究员
2006-2007 美国特拉华大学，副研究员
2007-2010 美国新墨西哥大学，博士后
2010-2015 中科院长春光学精密机械与物理研究所，“百人计划”研究员
2016-至今北京工业大学，教授

专家介绍：

在光催化方面主要关注具有可见光响应的光催化剂，在可见光吸收方面，通过构建表面缺陷，异质结，碳点敏化，多元素钙钛矿等手段，拓展光催化剂在可见光区域的光吸收，在促进电荷分离研究领域，着重研究了缺陷对光催化剂性能的影响。利用NaBH4在TiO2等氧化物的表面构建氧缺陷，发现缺陷浓度对电荷分离效率具有非常重要的影响，光催化性能随着缺陷浓度的增加逐渐提升，过高的氧缺陷浓度会使其产生较深的杂质能级，导致光生电荷的利用率反而降低。进一步研究了II型异质结和直接Z机制的区别。发现相同的两种半导体，结合方式的不同，及可能形成II型异质结，又可能形成直接Z机制。由于直接Z机制的优越性，保持了复合光催化剂较高的氧化还原能力，我们利用光沉积技术，实现了直接Z机制的目的性构建，也就是说，通过光沉积反应控制两种半导体形成直接Z机制。在助催化剂方面，我们提出了Cu3P/g-C3N4 通过直接Z机制的形式获得高效的光催化性能，为揭示双半导体的工作原理奠定了基础。通常情况下，助催化剂是通过光沉积技术沉积在催化剂的表面，这里我们设计了一系列具有二维片状结构的助催化剂，然后在沉积上较小颗粒的催化剂，一方面抑制了光生电荷的本体复合，另一方面二维的片状助催化剂具有更多的反应活性位点，达到提高光催化性能的目的。

在荧光碳点的合成方面，我们通过掺杂、拓展提高碳点的石墨化程度，调控表面态等手段实现了碳点发光从蓝、绿到红色发光的调控，甚至直接一步法或的白色发光的荧光碳点。其在LED上具有较大的应用前景。同时我们利用氨基酸和葡萄糖获得了具有脑肿瘤靶向的荧光碳点，我们称之为自靶向荧光碳点，并首次证明了碳点课以通过血脑屏障。进一步我们以碳点作为荧光成像剂与铂药的前药项结合获得了纳米诊疗药物，实现了对病人体内药物浓度的实时监控，为个性化治疗奠定了基础。

本人共发表SCI论文140余篇，据google Scholar的统计引用超过12000余次，h指数为53，其中17篇论文入选过高被引论文。文章多次被Science，Materials View, 中国科学报，X-mol, 邃瞳科学云的媒体报道。撰写专著章节2章。获得授权专利15件，美国授权专利2件。入选国际先进材料协会会士（IAAM Fellow），获得吉林省科技进步二等奖，美国R&D100 奖，光学工程学会全国优博导师等荣誉。曾担任 MRS Bulletin, MRS Advances 的客座编辑，目前担任Advanced Powder Materials, Chinese Chemical Letter 和Nanomaterials 的编委。

专家荣誉：

北京市自然科学奖二等奖（2023）
吉林省科技进步二等奖（2020）
全国光学工程优秀博士论文指导教师（2019）
美国R&D 100奖（2010）
入选科睿唯安 “全球高被引科学家”榜单（2023）
入选全球前2%顶尖科学家榜单（2021-2023）

科研能力

研究领域：

精细化工

研究方向：

1. 具有可见光响应光催化剂的构建及在水分解制氢、固氮、过氧化氢、有机合成上的应用
2. 高效荧光碳点的发光调控及应用

英文标签：

Photocatalysis;Carbon Dots;Self-assembly;Nanostructures;Photocatalysts;Photocatalyst;Block Copolymers;G-c3n4;Nitrogen Reduction Reaction;Electrocatalyst

论文著作：

1. Guanglin Wang, Yichang Liu,* Xiangyu Zhang, Xupeng Zong, Xu Zhang, Kun Zheng, Dan Qu, Li An, Xiaotian Qi,* and Zaicheng Sun*
Mechanistic investigation into single-electron oxidative addition of single-atom Cu(I)‐N4 site: revealing the Cu(I)−Cu(II)−Cu(I) catalytic cycle in photochemical hydrophosphinylation
J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 8668-8676, DOI: 10.1021/jacs.4c01023
2. Pengfei Li, Shanshan Xue, Lu Sun, Xupeng Zong, Li An, Dan Qu, Xiayan Wang, Zaicheng Sun*
Formation and fluorescent mechanism of red emissive carbon dots from o-phenylenediamine and catechol system (ESI hot paper)
Light Sci. Appl. 2022, 11, 298, DOI: 10.1038/s41377-022-00984-5.
3. Wenshuai Jiang, Yajie Zhao, Xupeng Zong, Haodong Nie, Lijuan Niu, Li An, Dan Qu*, Xiayan Wang, Zhenhui Kang*, Zaicheng Sun*
Photocatalyst for high performance H2 production: Ga doped polymeric carbon nitride
Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 6124-6129 (DOI: 10.1002/anie.202015779) Highlight by Science 2021, 371, 1005
4. Li Zhang*, Tingjun Dong, Jiachun Yang, Shiwei Hao, Zaicheng Sun*, Yongzhen Peng
Anammox Coupled with Photocatalyst for Enhanced Nitrogen Removal and the Activated Aerobic Respiration of Anammox Bacteria Based on cbb3-Type Cytochrome c Oxidase
Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 17910-17919. DOI:10.1021/acs.est.3c02435
5. Renquan Guan, Dandan Wang, Yujun Zhang, Chen Liu, Wei Xu, Jiaou Wang, Zhao Zhao*, Ming Feng*, Qingkun Shang*, Zaicheng Sun*
Enhanced photocatalytic N2 fixation via defective and fluoride modified TiO2 surface
Appl. Catal. B: Environ., 2021, 282, 119580 (DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119580)

发明专利：

1. 一种太阳能水淡化装置及方法
北京工业大学
孙再成; 李湘勤; 李鹏飞
公开日期: 2025-06-17 申请日期: 2025-04-23 公开号: CN120157213A

2. 原位电化学电子顺磁共振波谱测试组件及检测方法
北京工业大学; 清华大学
刘弈畅; 李湘勤; 张世择; 王海东; 薛睿博; 孙再成; 杨海军; 李文郁
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2024-12-06 公开号: CN119715659A

3. 亚胺类化合物作为光催化剂在光催化产过氧化氢中的应用
北京工业大学
孙再成; 马小宝; 李鹏飞
公开日期: 2025-02-18 申请日期: 2024-10-21 公开号: CN119456025A

4. 一种新型氮掺杂碳点改性氮化碳及其制备方法及应用
北京工业大学
曲丹; 杨馨波; 孙再成
公开日期: 2024-04-26 申请日期: 2024-01-17 公开号: CN117920304A

5. 一种双原子催化剂及制备方法及应用
北京工业大学
孙再成; 庞亚美
公开日期: 2024-04-19 申请日期: 2024-01-17 公开号: CN117899941A

6. 硫、氮共掺杂新型碳点及其制备方法及应用
北京工业大学
曲丹; 赵雯辛; 孙再成
公开日期: 2024-04-09 申请日期: 2023-12-29 公开号: CN117844478A

7. 一种新型硫-氮共掺杂碳点改性氮化碳及制备方法及应用
北京工业大学
曲丹; 杨馨波; 孙再成
公开日期: 2024-04-09 申请日期: 2024-01-02 公开号: CN117839741A

8. 纳米级高熵合金电催化剂的制备及其在全解水中的应用
北京工业大学
安丽; 付雅洁; 孙再成
公开日期: 2024-03-12 申请日期: 2023-12-11 公开号: CN117680690A

9. 一种氮化碳基铜单原子光催化剂在膦氢化反应中的应用
北京工业大学
刘弈畅; 孙再成; 王光林
公开日期: 2024-02-13 申请日期: 2023-11-08 公开号: CN117548106A

10. 一种负载单原子的氮化碳光催化剂及其制备方法和应用
北京工业大学
孙再成; 马梦龙; 刘弈畅
公开日期: 2024-02-06 申请日期: 2023-11-10 公开号: CN117504921A

11. 纳米级高熵合金电催化剂的制备及其在氧还原中的应用
北京工业大学
安丽; 张照艳; 孙再成
公开日期: 2024-01-05 申请日期: 2023-10-07 公开号: CN117352758A

12. 二维高熵合金纳米片及其制备和在电催化氧还原中的应用
北京工业大学
孙再成; 刘文宁; 安丽
公开日期: 2024-01-05 申请日期: 2023-10-09 公开号: CN117340234A

13. PD/A原位耦合藻类实现深度脱氮除磷的方法及装置
北京工业大学
张莉; 董亭君; 孙再成; 杨嘉春; 豆全浩
公开日期: 2023-06-30 申请日期: 2022-04-13 公开号: CN114873837B

14. 一种镍单原子多相催化剂在芳基卤代物和胺类偶联反应中的应用
北京工业大学
孙再成; 王金明
公开日期: 2023-06-09 申请日期: 2023-03-06 公开号: CN116237050A

15. 铂单原子多相催化剂在硅氢加成反应中的应用
北京工业大学
宗绪鹏; 孙再成; 王金明
公开日期: 2022-07-08 申请日期: 2022-03-18 公开号: CN114713258A

16. 一种共轭聚合物负载高浓度单原子金属位点的多相催化剂及其制备方法
北京工业大学
宗绪鹏; 孙再成
公开日期: 2022-07-08 申请日期: 2022-03-18 公开号: CN114713257A

17. 一种高效光热水蒸发的方法与装置
北京工业大学
孙再成; 孙瑜堃; 曲丹
公开日期: 2020-03-24 申请日期: 2019-12-12 公开号: CN110898451A

18. 橙光碳点的制备及其对Fe3+的检测
北京工业大学
孙再成; 王彬; 曲丹
公开日期: 2020-01-21 申请日期: 2019-10-26 公开号: CN110713829A

19. 高产率纯锐钛矿型TiO2纳米粒子的简单合成
北京工业大学
孙再成; 董晨曦; 姜文帅; 王彬
公开日期: 2020-01-10 申请日期: 2019-10-29 公开号: CN110668494A

20. 一种红色荧光碳纳米点的制备及检测三价铁离子、抗坏血酸的方法
北京工业大学
苗湘; 孙再成
公开日期: 2019-06-14 申请日期: 2017-03-27 公开号: CN107043623B

科研项目：

国家自然基金
掺杂态多孔碳的光热转化效应增强催化氧化的反应机理（国家自然基金）
掺杂态高效荧光碳点基诊断治疗纳米药物的构建研究（国家自然基金）
内嵌石墨烯量子点的g-C3N4光催化剂的构建与可见光光催化上的应用（北京市教委重点项目）
科技部重点研发项目

项目合作

合作意向：

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基本信息

科研能力

项目合作

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