天津大学材料学院新能源材料研究所杜希文教授

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杜希文 教授
金属材料系
电话： 022－27406796
Email： xwdu@tju.edu.cn
研究所： 新能源材料研究所

个人简历
教育背景：
1997年3月-2001年3月，清华大学电子显微镜实验室博士研究生
1994年9月-1997年3月，天津大学材料科学与工程系硕士生
1990年9月-1994年7月，沈阳工业大学材料科学与工程系本科生

工作经历：
2010年9月-2010年10月，澳大利亚昆士兰大学访问教授。
2007年6月至今，天津大学材料学院教授，博士生导师，功能材料专业学术带头人。
2003年4月-2007年6月，天津大学材料学院副教授。
2002年4月-2003年4月,日本国家材料科学研究所(NIMS)博士后
2001年4月-2002年4月, 摩托罗拉 MOS17主管工程师。
1997年3月-2001年3月，清华大学电子显微镜实验室助教。

研究方向
研究领域：
1. 量子点/官能团复合体发光材料
2. 激光烧蚀法制备量子点及新型纳米结构
3. 量子点太阳能电池

主要讲授课程：
《材料现代研究方法》
《功能材料导论》
《功能材料》
《材料科学创新研究导论》

承担项目
主要承担项目：
863项目“量子点敏化分级结构的太阳能电池”
国家自然科学基金项目“毫秒激光可控合成纳米结构”
国家自然科学基金项目“量子点官能团复合体系的界面态发光研究”
国家自然科学基金项目“硅量子点的溅射自组装研究”
国家自然科学基金项目“硅量子点的异常结构及其高效率蓝光发射研究－制备、表征及电致发光”，
863项目“检测肿瘤标志物纳米诊断技术的研发”的子课题"无毒量子点荧光探针材料的制备和功能化修饰"项目负责人
天津市科技支撑计划重大项目“高倍率量子阱结构高效聚光三结砷化镓太阳电池” 天津大学方负责人
教育部新世纪优秀人才基金项目“硅基高效率发光材料研究”
天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目"CdS量子点敏化ZnO纳米分级结构的太阳能电池"
天津市自然科学基金重点项目“半导体量子点材料制备技术及发光机理研究”


标志性成果
主要学术成就、获奖及荣誉：
杜希文，毕业于清华大学获博士学位，曾摩托罗拉高级工程师、在日本国家材料研究所做博士后研究。
是教育部新世纪优秀人才、天津大学教学名师，曾获天津市青年科技奖、国家教学成果二等奖、天津市自然科学一等奖、天津市产学研突出贡献奖、宝钢优秀教师奖，主编的教材被评为教育部普通高等教育精品教材。
现任天津大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，澳大利亚昆士兰大学访问教授, 天津大学新型功能材料学科带头人、国家精品课程负责人、中国晶体学会理事。
发展了有机无机杂化发光材料的理论，获得了空前的发光效率；提出了密堆量子点的新型太阳电池结构，被J. Mater. Chem. 选为封面论文和研究亮点；利用激光可控地合成纳米结构，建立了长脉宽激光合成纳米材料的系统理论，被Nature China选为研究亮点。主持过863项目、国家基金等十项国家和省部级重点项目，共在JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Mater. 、J. Mater. Chem.、Langmuir、 APL等国际一流杂志发表SCI论文100余篇，被SCI引用700余次。


发表文章、专利、专著（代表作）：
杜希文、原续波，《材料现代研究方法》，2006， 天津大学出版社。（教育部普通高等教育精品教材）
J Mao, JJ Li, T Ling, H Liu, J Yang, XW Du*. One-pot synthesis of zinc hydroxide carbonate flowers on zinc oxide nanorods with attractive luminescent and optochemical performances, Nanotechnology, 2011, in press
KY Niu, HM Zheng, ZQ Li, J Yang, J Sun, XW Du*. Laser dispersion of detonation nanodiamods, Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/ange.201007731，2011.
T Ling, MK Wu, KY Niu, J Yang, ZM Gao, J Sun, XW Du*. Spongy Structure of CdS Nanocrystals Docorated with Dye Molecules for Semiconductor Sensitized Solar Cells J. Mater. Chem., 21, 2883, 2011. （inside front cover and hot paper）
KY Niu, J Yang, SA Kulinich, J Sun, XW Du*. Hollow Nanoparticles of Metal Oxides and Sulfides: Fast Preparation via Laser Ablation in Liquid, Langmuir, 26, 13755, 2010.

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2018自然科学基金面上项目-激光液相烧蚀法制备IB金属团簇及其电催化性能研究
批准号        51871160        学科分类        ( )
负责人        杜希文        职称                单位名称        天津大学
资助金额        60万元        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

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激光液相烧蚀法具有瞬间高温高压和快速淬火的特点，是一种制备亚稳结构材料的优良方法。中国天津大学的刘辉副教授、杜希文教授团队长期致力于脉冲激光可控制备光电功能材料（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 127, 7157; J. Am. Chem. Soc. 2010,132,9814）。近日，该研究组，利用脉冲激光液相烧蚀（PLAL）技术首次合成了RuAu单原子合金（SAA），根据相图，Ru和Au在平衡条件下是难以互熔的。RuAu SAAs具有很高的稳定性和优异的催化活性，在10 mA cm-2处的过电位为24 mV，远低于碱性介质中的Pt/C催化剂（46 mV）。此外，RuAu SAAs的单位活性位点的催化活性是Pt/C催化剂的三倍。密度泛函理论计算表明，RuAu SAAs优异的催化活性源于Ru和Au原子的接力接力催化作用。相关成果以“Ruthenium-Based Single-Atom Alloy with High Electrocatalytic Activity for Hydrogen Evolution”为题发表在Advanced Energy Materials上。

本文首次合成了RuAu SAAs，其在碱性溶液中具有优异的电催化性能（过电位24 mV@10 mA cm-2）和高的稳定性。RuAu SAA催化剂在性能和价格（Pt的1/30）方面均优于最先进的Pt/C催化剂，因此在实际应用中显示出巨大的优势。实验数据和理论计算表明，RuAu SAAs在碱性介质中能够加速HER反应，即Ru原子捕获和分裂水分子，Au原子作为吸收H的活性位点促进氢气的形成。因此，RuAu SAAs能够实现碱性介质中HER的超低电位。这项工作表明：（1）激光液相烧蚀技术是制备新型单原子合金的有效策略；（2）RuAu SAAs具有接力催化作用，非常有希望替代Pt基催化剂。

文献链接：Ruthenium-Based Single-Atom Alloy with High Electrocatalytic Activity for Hydrogen Evolution（Advanced Energy Materials, 2019, DOI: /10.1002/aenm.201803913）。