上海交通大学材料学院复合材料研究所邬剑波

zaichufa

邬剑波，现为上海交通大学材料科学与工程学院特别研究员。他于2005年7月和2007年7月在浙江大学材料科学与工程系材料物理与化学专业分别获工学学士和工学硕士学位。2007年-2012年在美国罗切斯特大学化学工程系攻读博士学位，师从杨宏教授，并于2012年7月获得博士学位。2012年8月加入美国伊利诺伊大学香槟分校材料系左建民教授实验室任博士后研究员，并工作至2014年11月。2014年12月加入上海交通大学材料科学与工程学院及金属基复合材料国家重点实验室。多年从事于金属基合金能源材料成分结构设计与制备，擅长于表面化学催化反应相关的材料表面结构和成分的控制。在国际著名杂志，包括Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Adv. Mater.,等发表44篇高水平论文，影响因子> 9 的有 11 篇（其中一篇工作被Nature的一篇综述报道），SCI他引达2500多次。拥有6项国内国际专利及专利申请。

姓名：         邬剑波
职称：         特别研究员
博导/硕导：         
所属二级机构：          复合材料研究所
通讯地址：         上海市闵行区东川路800号上海交通大学材料学院F楼412
邮编：         200240
E-mail：         jianbowu@sjtu.edu.cn
联系电话：         
从事专业：        材料科学与工程
学习与工作简历：        
2005年 浙江大学 材料科学与工程 学士
2007年 浙江大学 材料科学与工程 硕士
2012年 美国罗切斯特大学 化学工程 博士
研究方向一        金属催化剂，电催化，表面化学，原位电镜技术在材料生长及催化反应的表征与监控
研究方向二        
研究情况            多年从事于材料成分结构设计与制备，擅长是表面化学催化反应相关的催化剂表面结构和成分的控制，及其与表面相关的催化反应机理和原位表征的研究。在本领域的世界顶级杂志，包括Acc. Chem. Res., Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Nano Lett., Adv. Mater., Chem. Mater., Chem. Comm., J. of Mater. Chem., 和Nano Res.等发表30篇高水平论文， 引用达1500多次。单篇最高引用达240次，平均影响因子7.12，影响因子 > 9 的有 8 篇（其中一篇工作被Nature的一篇综述报道），拥有了6项国内国际专利及专利申请。
讲授主要课程        材料的物理与性能
教学研究        

代表性论文、论著        
1. J. B. Wu, H. Yang, Platinum-based oxygen reduction catalysts, Acc. Chem. Res., 2013, 46, 1848-1857.
2. W. Zhou, J. B. Wu, H. Yang, Highly uniform platinum icosahedra made by the hot injection-assisted GRAILS method, Nano Lett., 2013, 13, 2870-2874.
3. J. B. Wu, P. P. Li, Y.-T. Pan, S. Warren, X. Yin, H. Yang, Surface lattice-engineered bimetallic nanoparticles and their catalytic properties, Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 8066-9074.
4. J. B. Wu, L. Qi, H. J. You, A. Gross, J. Li, H. Yang, Icosahedral platinum alloy nanocrystals with enhanced electrocatalytic activities, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 11880-11883.
5. J. B. Wu, A. Gross, H. Yang, Shape and composition controlled platinum alloy nanocrystals using carbon monoxide as reducing agent, Nano Lett., 2011, 11, 798-802.
6. J. B. Wu, J. L. Zhang, Z. M. Peng, S. C. Yang, F. T. Wagner, H. Yang, Truncated octahedral Pt3Ni ORR electrocatalysts, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 4984-4985.
7. Z. M. Peng, H. J. You, J. B. Wu, H. Yang, Electrochemical synthesis and catalytic property of sub-10 nm platinum cubic nanoboxes, Nano Lett., 2010, 10, 1492-1496.
8. Z. M. Peng, J. B. Wu, H. Yang, Synthesis and oxygen reduction electrocatalytic property of platinum hollow and platinum-on-silver nanoparticles, Chem. Mater, 2010, 22, 1098-1106.
毕业博士生数        
毕业硕士生数        
参加学术团体、任何职务        材料学会，美国化学学会, 美国化学工程师学会

mouhua

潘晓晴和邬剑波 Sci. Adv.: 原子尺度下对前驱体到纳米颗粒形成动力学的探索

控制纳米颗粒的相貌和尺寸对于实现优异的电子、光学和催化性能十分重要。尤其是在催化反应中，通过调控纳米晶体的生长过程，改变纳米粒子的表面结构效应，很大程度上决定了催化剂上活性位点的数量和种类，并进而影响催化剂的催化活性、选择性和稳定性。纳米晶体的形核是材料生长过程的第一步，形核过程的还原动力学与最终纳米颗粒的形貌关系密切。然而，在对前驱体中原子之间的相互作用未知的情况下，实现对形核动力学的调控依然具有挑战性。同时，在电镜下，由于前驱体极易于被高能电子束还原，因此通过电镜成像实现对形核过程各个阶段的直接观察亦格外困难。

利用固相法，直接还原无机的晶化前驱体过程中，离子晶体从较弱的键开始断裂并逐渐完成解离。所以，除了传统的液相合成，研究固相反应中的还原过程同样有助于提高对材料转化过程，特别是形核过程中动力学机制的常规理解。同时，脱离液相环境的影响，也更有利于实现包括原位X射线纳米衍射及原位透射电镜技术在内的高分辨率表征。

最近，美国加州大学尔湾分校的潘晓晴教授和上海交通大学的邬剑波研究员（共同通讯作者）等报道了一项关于原子尺度下对金属铂前驱体的表征以及从金属铂的前驱体到铂纳米颗粒形成动力学的研究。利用双球差校正透射电子显微镜原位捕获并揭示了包括分解、还原和成核在内的不同阶段的反应动力学。超高的空间和时间分辨率实现了对铂从前驱体到纳米晶体的反应动力学更好的理解。研究成果以题为“Probing the dynamics of nanoparticle formation from a precursor at atomic resolution”发布在国际著名期刊Sci. Adv.上。

综上所述，作者结合低剂量和快速成像的特点，研究了从固态K2PtCl4前驱体到Pt纳米晶体的材料转化过程。亚埃分辨率下呈现了K2PtCl4的原始原子结构，并清晰分辨出了K、Pt和Cl在内的所有原子。通过原位实验，捕获了形核过程中的三个阶段：分解为K+和[PtCl4]2-，从[PtCl4]2-向PtCl2的转化，以及二价Pt2+向Pt的还原，这些过程遵循化学能和键能的顺序同时进行，并且新形成的Pt纳米颗粒还可以反之作为催化剂继续参与到前驱体的还原过程中。该研究不仅明确揭示了原子尺度下，铂从其前驱体到纳米晶体的动态过程及其反应动力学，也为研究材料转换过程提供了新启发。结合低剂量成像手段和原位成像技术可以更深入的了解如何进一步调控固态反应的路径，以实现对纳米材料结构尺寸和形状的控制，并促进纳米材料在新能源、环境保护及纳米医学等方面的应用。

文献链接：Probing the dynamics of nanoparticle formation from a
precursor at atomic resolution（Sci. Adv., 2019, DOI: 10.1126/sciadv.aau9590）

yumian

2018自然科学基金面上项目-铂基原子层核壳氧还原催化剂的稳定性和纳米尺度原位腐蚀机理的研究
批准号        21875137        学科分类        ( B050802 )
负责人        邬剑波        职称                单位名称        上海交通大学
资助金额        65万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日