日期:2020年08月19日 09:52
近日,我校九三社员王新海、郑海务、王伟带领的课题组或参与研究的课题分别取得重要科研成果,在国际重要期刊Chemical Engineering Journal、Nature、ACS Nano上发表。
王新海课题组在Chemical Engineering Journal上发表研究成果
河南大学化学化工学院、河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心王新海课题组开展的单原子催化在环境保护中的应用成果"A recyclable polydopamine-functionalized reduced graphene oxide/Fe nanocomposite (PDA@Fe/rGO) for the enhanced degradation of 1,1,1-trichloroethane"在化工领域国际重要期刊Chemical Engineering Journal上发表(影响因子10.652)。
通过非均相催化对地下水污染中的氯代烃化合物的降解和去除问题是环保领域的一个热点通过非均相催化对地下水污染中的氯代烃化合物的降解和去除问题是环保领域的一个热点话题,近年来也取得了诸多成果,但针对地下水中TCA具备高效可持续降解能力的催化材料开发仍面临巨大挑战。课题组设计了具有TCA高降解活性的PDA@Fe/rGO/SPC催化体系,实验结果表明PDA@Fe/rGO催化材料具有三个特点:较高的TCA降解率;性能稳定且易于磁分离,可以多频次循环使用;应用成本低廉。
该工作提供了受TCA污染地下水的高效治理与修复的新型催化材料,拓展了氯代烃类污染源的处置方法,而且由于其性能稳定、易于实施、成本较低等特点,可以应用于地下水TCA污染的修复工程中。化学化工学院师资博士后Usman Farooq博士为第一作者,合作导师王新海副教授和华东理工大学吕树光教授为共同通讯作者,河南大学为第一署名单位。
该研究工作受到了河南省重大科技专项、河南省高校科技创新团队、上海市自然科学基金、河南大学博士后启动基金等经费的资助,同时得到了河南大学化学化工学院、河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心和河南省爱可沃德生态科技有限公司的大力支持。
郑海务教授课题组在ACS Nano上发表关于压电光电子学与铁电极化耦合的重要进展
物理与电子学院河南省新能源材料与器件国际联合实验室郑海务教授课题组的研究成果“Enhanced Photovoltaic Performances of La Doped Bismuth Ferrite/Zinc Oxide Heterojunction by Coupling Piezo-Phototronic Effect and Ferroelectricity”在自然指数期刊、国际顶级期刊ACS Nano(中科院一区,IF=14.588)上在线发表( https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c05398)。
以郑海务教授作为负责人的极化材料、器件与应用课题组的重要研究方向之一是利用极化效应调控新型低维铁电、压电异质结的光伏性能。近年来,围绕铋基铁电材料光伏效应的物理起源,动态应变和铁电极化对光伏效应的调控,铁电半导体异质结光伏效应增强的物理机制,铋基铁电氧化物纳米材料在染料敏化太阳能电池对电极中的应用等方面开展了颇具特色的研究工作。代表性论文以河南大学为第一单位发表在J. Mater. Chem. C [5(2017)10615]、Appl. Phys. Lett. [111(2017)032901]、Electrochim. Acta[215(2016)543]、Nano Energy [18(2015)315]等国际知名学术期刊。
王中林院士提出的压电光电子学理论是通过调控界面和结区处载流子的输运过程,达到调制器件光电性能目的,实现力-光电的协同效应。研究人员利用溶胶凝胶法和水热法制备BLFO/ZnO异质结,通过施加应变和外电场极化研究了压电光电子学效应与铁电极化对BLFO/ZnO异质结光电性能的影响。在保持-2.3%的压应变的同时,通过施加正向电场极化,开路电压和短路电流密度与零应变下的测试结果相比提高了约8.4%和54.6%,响应时间缩短了59%,恢复时间缩短了31%。为了更好的解释BLFO/ZnO异质结性能增强的原因,系统分析了异质结的能带变化,揭示了压电-铁电耦合增强器件光伏特性的机理。同时也通过COMSOL软件对ZnO纳米线阵列的压电势和BLFO/ZnO异质结能带结构进行了仿真计算,实验现象、能带分析与理论计算一致,进一步验证了上述机理。该工作为增强基于铁电薄膜制备的异质结性能提供了一个新的思路,拓宽了基于力光电协同作用的自驱动光电传感器的研究范围。
河南大学郑海务教授,华南师范大学王幸福研究员和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士是论文的共同通讯作者,河南大学是第一署名单位,第一作者和共同第一作者分别是物理与电子学院硕士生张远征和青年教师杨丽雅。研究工作受到科技部、国家自然科学基金委、河南省高校科技创新团队、河南大学一流学科培育项目等项目的资助。
青年教师王伟博士以第一作者在Nature发表研究成果
近日,国际顶级期刊Nature杂志(影响因子43.07)在线发表了题为Structural basis of salicylic acid perception by Arabidopsis NPR proteins的研究论文,首次阐述了水杨酸与其受体NPR蛋白结合的结构基础,为进一步了解NPR受体蛋白在水杨酸 (salicylic acid, SA)信号转导中的作用机制以及高抗病性植物培育提供了新的思路。河南大学生命科学学院/省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室青年教师王伟博士、杜克大学的博士后John Withers和华盛顿大学的李恒为该论文共同第一作者,美国华盛顿大学郑宁和杜克大学董欣年为共同通讯作者,河南大学为第二单位。
王伟博士主要从事植物逆境相关蛋白结构生物学研究,先后在我校植物逆境生物学重点实验室攻读并获得硕士研究生和博士研究生学位,2011-2014年作为联合培养博士生在清华大学结构生物学重点实验室做联合课题研究。2017年,在学科带头人的支持、鼓励与安排下,为了实验室研究方向的拓展和课题合作研究的需要,王伟博士赴美国华盛顿大学西雅图分校郑宁实验室开展植物结构生物学相关研究工作。先后在NATURE、JCB、CELL RESERARCH等杂志发表多篇研究论文。
植物激素中的水杨酸 (salicylic acid, SA) 在植物抗病及获得性免疫过程中起有枢纽作用。尽管在植物抗病反应中的关键基因NPR1 (NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED GENES 1)早在90年代末就被鉴定出来,NPR家族的另外两个成员NPR3和NPR4也在2012年被发现是SA受体,但对于NPR蛋白是如何感知SA并协调SA信号转导的分子机制仍不清楚。在该研究中,研究人员巧妙地利用了胰蛋白酶酶解和氢氘交换质谱(HDX-MS) 的方法找到了拟南芥NPR4中直接结合SA的结构域 (SA binding core, SBC),并通过变复性的方法,成功获得了分辨率为2.3Å的NPR4-SBC与SA复合物晶体结构,分析发现NPR1的SBC结构域也能够以类似方式结合SA,确认了NPR1是SA的受体。该研究揭示了水杨酸与NPR受体结合的结构基础和分子机理;同时,解决了NPR1作为SA受体的争议。研究结果为进一步了解SA信号转导及调控机制奠定了基础,并为植物抗病基因工程设计提供了新的研究思路。
近年来,学校高度重视科研人才培养,全面推进人才梯队建设,围绕重点人才积极培育组建了一批科研团队,不断促进科研工作高质量发展。学校积极发挥综合性大学学科交叉融合优势,不断促进重大原创性科研成果产生。
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