世界著名化学家

世界著名化学家—张华

本文作者 漂泊

张华教授是新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院教授,他的主要研究方向为二维纳米材料的合成,表征及其在生物传感器、能源等方面的应用等。张华教授已在Science, Nat. Chem., Nat. Rev. Mater.,Nat. Commun., Sci. Adv. , Nat. Protocols , Chem. Rev.,等诸多国际顶级刊物上发表SCI论文420余篇,其中影响因子大于10的论文172篇,被引用41,300余次,web of science的H因子高达98。张华教授连续多年被汤姆森路透集团统计为国际高被引学者。

 

经历

  • 1992年在南京大学取得理学学士学位;
  • 1995年在南京大学取得理学硕士学位;
  • 1998年在北京大学取得博士学位,师从刘忠范教授;
  • 1999年在比利时 Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven) 从事博士后研究,合作导师为 Prof. Frans C. De Schryver
  • 2001年在美国西北大学从事博士后研究,合作导师为Prof. Chad A. Mirkin
  • 2003年在 NanoInk Inc. (USA)作研究员;
  • 2005年进入新加坡生物工程与纳米技术研究所,任研究员;
  • 2006年加入南洋理工大学材料科学与工程学院任教,任助理教授;
  • 2011年在南洋理工大学材料科学与工程学院任教,任副教授;
  • 2013年在南洋理工大学材料科学与工程学院任教,任教授;

所获荣誉

主要研究工作及学术成就

1、超薄金纳米片的合成及其相转变研究

张华课题组在氧化石墨烯上首次合成了六方密堆积(hcp)Au纳米片(AuSSs),AuSSs的表面会诱导相变为面心立方(fcc)结构。通过合成4H六方相Au纳米带(NRBs)及其相转变产物fcc Au RNB,并通过在hcp AuSSs上外延生长Pt和Pd的菱形纳米片,首次合成了超薄fcc Au @ Pt 和Au @ Pd 的核壳结构。他也探讨了这些新颖2D纳米结构在电催化析氢反应、电化学能量转换和储存、光电催化制备H2以及晶体管、非挥发性记忆存储等装置中的应用。

超薄金纳米片[2]

 

2、过渡金属硫化物二维材料的相转变研究

相的准确控制对于无机材料的精准制备方法,具有重要意义。相的结构类型对于材料的导电性和化学稳定性具有重要意义。在第四主族的过渡金属硫化物中相的准确控制一直具有很高的挑战性,例如过渡金属Mo和W,硫族的S、Se和Te元素,他们除了良好的半导体性能,还具有较高的电催化性能。张华课题组研究了一种简单的方法,能够大量制备微米尺寸层状的高纯1T′-MoX2(X = S, Se)晶体相。同时他们发现1T′-MoS2晶体相具有扭曲的八面体结构,并且可以通过退火或者激光辐射转变成2H-MoS2相。电化学测试显示,在酸性介质中,1T′-MoS2基面比2H-MoS2相具有更高的电催化产氢效率。

2H和1T′-MoS2的结构示意图、STEM图及XRD测试结果[3]

 

代表性论文

[1] M. Chhowalla, H. S. Shin, G. Eda, L. J. Li, K. Loh, H. Zhang: “The chemistry of ultra-thin transition metal dichalcogenide nanosheets”, Nat. Chem.2013,5, 263-275.

[2] X. Huang, X. Y. Qi, F. Boey, H. Zhang*: “Graphene-Based Composites”, Chem. Soc. Rev.201241, 666-686. (Inside Cover Article).

[3] Z. Y. Yin, H. Li, H. Li, L. Jiang, Y. M. Shi, Y. H. Sun, G. Lu, Q. Zhang, X. D. Chen, H. Zhang*: “Single-Layer MoS2 Phototransistors”, ACS Nano20136, 74–80.

[4] X. Huang, Z. Y. Yin, S. X. Wu, X. Y. Qi, Q. Y. He, Q. C. Zhang, Q. Y. Yan, F. Boey, H. Zhang*: “Graphene-Based Materials: Synthesis, Characterization, Properties and Applications”, Small20117, 1876–1902. 

[5] X. Huang, Z. Y. Zeng, H. Zhang*: “Metal Dichalcogenide Nanosheets: Preparation, Properties and Applications”, Chem. Soc. Rev.201342, 1934-1946.

[6] K. K. Liu, W. J. Zhang, Y. H. Lee, Y. C. Lin, M. T. Chang, C. Y. Su, C. S. Chang, H. Li, Y. M. Shi, H. Zhang, C. S. Lai, and L. J. Li: “Growth of Large-Area and Highly Crystalline MoS2 Thin Layers on Insulating Substrates”, Nano Lett.201312, 1538-1544.

 

参考文献

  1. http://www.ntu.edu.sg/home/hzhang/#opennewwindow
  2. Huang, X.; Li, S. Z.; Huang, Y. Z.; Wu, S. X.; Zhou, X. Z.; Li, S. Z.; Gan, C. L.; Boey, F.; Mirkin, C. A.;Zhang, H. Synthesis of Hexagonal Close-Packed Gold Nanostructures  Commun.2011, 2, 292 DOI: 10.1038/ncomms1291
  3. Yu Y, Nam G H, He Q, et al. High phase-purity 1T′-MoS 2-and 1T′-MoSe 2-layered crystals[J]. Nature chemistry, 2018, 10(6): 638.
  4. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.chemrev.6b00558

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