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近日，中國石油大學(華東)閻子峰教授領銜的催化材料團隊在微納結構功能材料研究方面取得系列進展，研究成果分別發表在Coordination Chemistry Review，Nano Energy，Nano Today，ACS Applied Materials & Interfaces，Nanoscale五個化學類和材料類TOP期刊。微納結構功能材料因具有優異的理化性能，在能源、催化和環境等諸多領域展現出廣闊的應用前景。目前，國際上有關微納結構功能材料研究領域的挑戰之一，是如何實現微納結構單元界面結構的精準設計與選控合成，以期獲得新穎的功能和應用。鑒于此，系列研究工作旨在通過對材料的表/界面結構和多級次結構的設計與合成，提出一系列具有功能增強的新型微納結構材料組裝方法，為高效微納結構功能材料的創制和應用提供理論依據和實際借鑒。

題目為《用于環境監測與修復的磁性金屬-有機骨架復合材料》（Magnetic metal-organic framework composites for environmental monitoring and remediation）的綜述論文發表在化學領域權威期刊Coordination Chemistry Reviews (DOI information:10.1016/j.ccr.2020.213261)。博士生本杰明（Benjamin Edem Meteku）、黃劍坤為該論文第一作者。曾景斌副教授、閻子峰教授為共同通訊作者。中國石油大學（華東）為第一署名單位，該項工作得到國家重點研發計劃政府間國際科技創新合作重點專項和山東省重點研發計劃項目資助。

基于以往研究工作基礎（Energy & Environmental Science,2018, 11(9): 2341-2347.;Nano-micro letters, 2018, 10(1): 4.Analytical Chemistry, 2019, 91(8): 5091-5097.Chemical Engineering Journal, 2017, 330: 372-382;），該項工作通過系統性評述磁性金屬-有機框架復合材料的精準調控與合成策略，詳細揭示該類材料微納結構和功能間的構效關系，指出制約面向環境領域應用的磁性金屬-有機框架復合材料宏量化發展的瓶頸因素，并展望了該類材料在微生物抗菌領域潛在應用。

題目為《混合超級電容器中不對稱電解質概念設計助力比容量提升》（Boosting the performance of hybrid supercapacitors through redox electrolyte-mediated capacity balancing）的研究論文發表在材料領域頂級期刊Nano Energy (DOI information:10.1016/j.nanoen.2019.104226)。博士生張譽為該論文第一作者。我校閻子峰教授和澳大利亞昆士蘭大學王連洲教授為共同通訊作者。中國石油大學（華東）為第一署名單位，該項國際合作研究成果得到國家創新型人才國際合作培養項目資助。

該項工作基于混合超級電容器（HSC）中正負極之間電荷存儲機制差異導致的容量不匹配問題，提出了一種不對稱電解液設計的新概念，其中電池型鎳鈷層狀雙金屬氫氧化物電極在氫氧化鉀電解液中運行，而將可溶性氧化還原電解質引入到電容型活性碳電極的電解液中。氧化還原電對為碳電極貢獻了額外的法拉第電容而大大提高其電極容量，從而解決了正負極質量負載相等時的容量不匹配問題。經過優化的HSC可提供79.6 Wh/kg的超高能量密度，是傳統質量平衡的HSC能量密度的2.5倍，是未平衡的HSC能量密度的4倍。這種新的概念設計可以擴展到其他儲能系統，為進一步提高電化學性能提供了一種可靠方法。

題目為《用于比色傳感的各向異性等離子體納米結構》（Anisotropic plasmonic nanostructures for colorimetric sensing）的綜述論文發表在材料領域權威期刊Nano Today (DOI information:10.1016/j.nantod.2020.100855)。曾景斌副教授為該論文第一作者，加州大學河濱分校殷亞東教授、王大偉研究員為共同通訊作者。中國石油大學（華東）為第一署名單位。該項工作得到國家自然科學基金和中央高校基本科研業務費資助。

比色傳感是利用傳感單元光學信號（吸收或發射）的改變作為輸出信號，以實現對目標物的可視化檢測。因具有操作簡單和現場實時監測等優點，已被廣泛應用于環境污染監控、食品安全監測、生化分析以及疾病診斷等領域。然而，具有高共軛體系的有機發色團在作為比色受體時，其較低的摩爾消光系數會導致傳感信號的敏感度低等問題。另外，大部分有機發色團在水介質中無法發生顯色反應，極大限制了它們的實際應用。近年來，以金、銀、銅及其復合納米顆粒作為核心單元的納米探針，通過引入外加目標物來觸發局域表面等離子體共振吸收波長移動，進而形成裸眼可識別的光譜和顏色變化，很大程度克服了上述有機探針的缺陷。相比于納米球型的各項同性納米探針，各項異性納米材料具有更為敏感的光學性質和更寬的光譜調諧范圍，因而有望在比色傳感領域獲得更廣泛的應用。

基于以往研究工作基礎（Nano letters, 2019, 19(5): 3011-3018;Advanced Functional Materials, 2018, 28(26): 1800515;ACS Appl. Mater. Interfaces,2017, 9, 9416-9425;Sensors and Actuators B: Chemical, 2016,228,366-372;Chem. Commun.,2014,50,8121-23;Nanoscale,2014,6,9939-43），該論文系統綜述了比色傳感用各向異性納米結構（如納米棒、納米片、納米花、納米雙錐體、納米框架和納米立方體等）的檢測機制，展示了具有上述各向異性納米結構的智能傳感器在識別外部刺激，如溫度、酸堿度、光照、磁場和力學的實際應用，并對研制新型智能傳感器的發展趨勢和前景進行了展望。

題目為《仿生構筑具有高度有序的層-棧橋-層狀結構的銅基海綿》（Biomimetic Fabrication of Highly Ordered Laminae-trestle-laminae Structured Copper Aero-sponge）和《高彈性耐疲勞多拱結構全碳氣凝膠基可穿戴傳感器》（Multi-arches Structured All-carbon Aerogels with Super Elasticity and High Fatigue Resistance as Wearable Sensors）的研究論文分別發表在材料領域知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces（DOI information: 10.1021/acsami.0c01794）和Nanoscale（DOI information: 10.1039/C9NR10593J）。博士生黃劍坤為兩篇論文第一作者，曾景斌副教授、閻子峰教授為共同通訊作者。中國石油大學（華東）為第一署名單位。該項工作得到國家重點研發計劃專項、山東省重點研發計劃以及研究生創新工程項目資助。上述工作通過利用取向性孔道結構賦予三維宏觀組裝體輕質高強的優勢，提供了一種冰晶生長誘導的結構組裝技術，以常見的一維金屬納米線、二維還原氧化石墨烯為組裝單元，跨尺度構筑具有優異力學性能的三維宏觀組裝體。這種組裝技術可應用于多種取向性微納結構的創制，為進一步提高宏觀組裝體的功能化提供了一種可靠方法。

近年來，閻子峰教授領銜的催化材料團隊基于提出的微納結構功能材料的設計理念和表界面調控方法，形成了一系列具有功能增強的新型微納結構材料組裝方法和功能化策略，為高效微納結構功能材料的開發和應用提供了重要的理論依據。