中国科学院大连化学物理研究所傅强

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傅强，中国科学院大连化学物理研究所研究员。1996年和2000年在北京理工大学分别获得学士和博士学位；2000年到2006年先后在德国马普学会金属研究所(Max Planck Institute for Metal Research)和Fritz Haber研究所(Fritz Haber Institute of the Max Planck Society)做博士后研究；2006年受聘到中国科学院大连化学物理研究所工作，2008年获中国科学院"百人计划"择优支持终期评估获优秀。现为催化基础国家重点实验室研究员，博士生导师，大连洁净能源国家实验室仿生能源材料与系统研究组组长。1999年获首届中国科学院奖学金；2000年获德国马普奖学金；2008年获首届中科院沈阳分院优秀青年学者奖；2011年获辽宁青年科技奖；2012年获得国家自然科学基金委优秀青年基金资助。

姓名：傅强        

性别：男
类别：研究员;优青;百人        
学科：物理化学
职称：研究员        
学历：博士研究生
电话：0411-84379976        
Email：qfu@dicp.ac.cn
地址：大连市中山路457号        
邮编：116023        
   
研究方向：
　　主要研究方向为表面和界面催化，即在原子和分子层次上理解多相催化过程，探讨多相催化中的微观反应机制以及对催化反应的调控，实现定向合成新型高效纳米催化体系，应用于重要的能源和环境过程.


代表论著：
　　1. Qiang Fu*, Fan Yang, Xinhe Bao*, “Interface-confined oxide nanostructures for catalytic oxidation reactions”, Accounts of Chemical Research, 2013, 46, 1692-1701
　　2. Xuejun Xu, Qiang Fu*, Xiaoguang Guo, Xinhe Bao, “A highly active”NiO-on-Au” surface architecture for CO oxidation”, ACS Catalysis, 2013, 3, 1810-1818
　　3. Zhoujun Wang, Mingming Wei, Li Jin, Yaoxiao Ning, Liang Yu, Qiang Fu*, Xinhe Bao*, “Simultaneous N-intercalation and N-doping of epitaxial graphene on 6H-SiC(0001) through thermal reactions in ammonia, Nano Research, 2013, 6(6), 399-408
　　4. Xiaoguang Guo, Qiang Fu*, Yanxiao Ning, Mingming Wei, Mingrun Li, Shuo Zhang, Zheng Jiang, and Xinhe Bao*, “Ferrous Centers Confined on Core-Shell Nanostructures for Low Temperature CO Oxidation”, Journal of the American Chemical Society, 2012, 134, 12350-12353
　　5.Rentao Mu, Qiang Fu*, Li Jin, Liang Yu, Guangzong Fang, Dali Tan, Xinhe Bao*, “Visualizing surface reactions confined under graphene”, Angewandte Chemie International Edition, 2012, 51, 4856-4859
　　6. Hong Xu, Qiang Fu*, Yunxi Yao, Xinhe Bao*, “Highly active Pt-Fe bicomponent catalysts for CO oxidation in the presence and absence of H2”, Energy & Environmental Science, 2012, 5, 6313-6320
　　7. Libo Gao, Wencai Ren, Huilong Xu, Li Jin, Zhenxing Wang, Teng Ma, Lai-Peng Ma, Zhiyong Zhang, Qiang Fu, Lian-Mao Peng, Xinhe Bao, Hui-Ming Cheng*, “Repeated growth and bubbling transfer of graphene with millimetre-size single-crystal grains using platinum”, Nature Communications, 3: 699 doi: 10.1038/ncomms1702 (2012)
　　8. Rentao Mu, Qiang Fu*, Hong Xu, Hui Zhang, Yuying Huang, Zheng Jiang, Shuo Zhang, Dali Tan, Xinhe Bao*, “Synergetic effect of surface and subsurface Ni species at Pt-Ni bimetallic catalysts for CO oxidation”, Journal of the American Chemical Society 2011, 133, 1978-1986
　　9. Qiang Fu, Weixue Li, Yunxi Yao, Hongyang Liu, Haiyan Su, Ding Ma, Xiangkui Gu, Limin Chen, Zhen Wang, Hui Zhang, Bing Wang, Xinhe Bao*, “Interface confined ferrous sites for catalytic oxidation”, Science 2010, 328, 1141-1144
　　10. Qiang Fu, Thomas Wagner*, “Interaction of nanostructured metal overlayers with oxide surfaces”, Surface Science Reports 2007, 62, 431-498

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二维原子晶体是具有原子级厚度的超薄材料，包括石墨烯(graphene)、六方氮化硼(h-BN)、硫化钼(MoS2)、硫化钨(WS2)等。与体相材料相比这些结构具有许多特殊的物理化学性质，并广泛应用于微电子器件、光学器件、化学传感器、催化反应等领域。然而这些性能和应用实现的前提是材料的可控、精准和规模制备。因此，两维原子晶体制备过程中所涉及的调控方法、生长机理等问题显得尤为重要。

在二维原子晶体的制备研究中，化学气相沉积（CVD）是目前最为行之有效的方法。CVD过程通常是在高温和高压下进行的，生长前驱体中的原子不可避免的会扩散到衬底表面以下。已有的研究表明C、O、B、H等元素在许多金属表面上处在近表层区域较表面上和体相更稳定，因此CVD过程中金属衬底表面的近表层物种应该是普遍存在。近表层物种对表面二维原子晶体的生长影响显著，但是缺乏深入的理解。

中科院大连化学物理研究所包信和院士和傅强研究员团队，以“近表层B对Ni(111)表面六方氮化硼(h-BN)外延生长的调控”为示例，借助于低能电子显微镜（LEEM）和光发射电子显微镜（PEEM）的原位动态表征，系统研究了近表层物种在二维原子晶体生长过程中的影响和作用。发现在干净的Ni(111)表面仅形成外延h-BN结构；而近表层B被引入到Ni(111)表面后，它弱化了所形成的h-BN与Ni(111)之间的相互作用，导致非外延h-BN结构的形成。同时还观察到非外延h-BN在高温退火时转变为外延h-BN结构，证明Ni(111)表面外延h-BN在热力学上更稳定。该研究还提出氨化驱动近表层B物种的表面偏析生长h-BN的新方法。这一研究为调控二维原子晶体的外延特性提供了新途径。

相关论文发表在Advanced Materials Interfaces (DOI: 10.1002/admi.201801906)上，第一作者为魏伟博士。

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近日，我所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心（502组群）包信和院士、傅强研究员团队在反应诱导催化剂表界面结构动态演变研究中取得新进展，发现逆水气变换反应产物H2O和CO先后主导氮化钼催化剂的表面活化，导致其表面重构为活性更高的氧化钼和碳化钼结构，进一步增强了催化活性，促进了表面碳化，催化活性和催化剂活化之间呈现正反馈的关联机制。

       大多数的催化剂表界面结构在反应中会发生动态变化，这一过程与催化剂周围局域气体微环境密切相关。近年来，该团队在气氛诱导催化表界面动态演变的研究中取得系列进展，发现反应气氛（氧化气氛和COx加氢气氛等）可诱导金属催化剂的动态分散和氧化物催化剂的单分散，并显著增强催化反应性能（J. Am. Chem. Soc.，2018；Nat. Commun.，2021；J. Am. Chem. Soc.，2022；Angew. Chem. Int. Ed.，2024；J. Am. Chem. Soc.，2024）。
       本工作中，科研人员基于反应环境中的原位及准原位XPS表征，发现在氮化钼（MoNx）催化逆水气变换反应（RWGS）中催化剂的表面结构高度依赖于反应产物，即CO和H2O的分压或浓度，而不依赖于反应物CO2和H2。研究表明，在反应初期产物浓度或分压较低，此时产物中的H2O主导MoNx表面的氧化并形成氧化钼表层活性结构；随着反应进行，产物浓度和分压增加，此时产物CO主导表面碳化并形成碳化钼表层活性结构，该过程促进了反应的进行，并产生更高分压的CO，反过来进一步促进了MoNx的表面碳化。本工作证明了反应过程中催化活性和催化剂结构演变之间的正反馈机制。
      相关研究成果以“Reverse water gas-shift reaction product driven dynamic activation of molybdenum nitride catalyst surface”为题，于近日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。该成果的共同第一作者是我所521组博士后辛慧（已出站）和李荣坦。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院碳中和光子科学中心等项目的资助。（文/图 辛慧、李荣坦）
       文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47550-8