上海科技大学物质科学与技术学院章跃标

huatai

章跃标 ,助理教授、上海科技大学研究员。2011年毕业于中山大学化学与化学工程学院，获无机化学专业博士学位（导师：陈小明院士）；2011年8月至2015年1月先后在美国加州大学洛杉矶分校、劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校从事博士后研究（合作导师：Omar M. Yaghi教授）；2015年2月加入上海科技大学物质科学与技术学院，任助理教授。
研究介绍                 
主要从事金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks, MOFs）和共价有机框架（Covalent Organic Frameworks, COFs）等分子基纳米孔材料的定向组装、系统调控和性能优化，致力于发展高效的储能材料和环境净化技术。主要方向：（1）纳米孔材料在氢气、甲烷等能源气体储存的应用；（2）纳米孔材料在二氧化碳选择性吸附与分离等低碳技术的应用；（3）纳米孔材料在催化、传感、能量转化等电化学相关的应用。
研究方向        分子基纳米孔材料
联系方式        zhangyb@shanghaitech.edu.cn
     

科研成果                 
Principles of Designing Extra-Large Pore Openings and Cages in Zeolitic Imidazolate Frameworks J. Yang,# Y.-B. Zhang,# Q. Liu, C. A. Trickett, E. Gutierrez-Puebla, M. á. Monge, H. Cong, A. Aldossary, H. Deng,* O. M. Yaghi* J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI:10.1021/jacs.7b02272.
A Dynamic Three-Dimensional Covalent Organic Framework Y.-X. Ma#, Z.-J. Li#, L. Wei, S.-Y. Ding, Y.-B. Zhang,* W. Wang*, J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI:10.1021/jacs.7b01097.
High Methane Storage Working Capacity in Metal-Organic Frameworks with Acrylate Links. J. Jiang, H. Furukawa, Y.-B. Zhang, O. M. Yaghi,* J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10244.
Characterization of Adsorption Enthalpy of Novel Water-Stable Zeolites and Metal-Organic Frameworks. H. Kim, J. Cho, S. Narayanan, S. Yang, H. Furukawa, S. Schi, X. Li, Y.-B. Zhang, J. Jiang, O. M. Yaghi, E. N. Wang,* Sci. Rep. 2016, 1, 19097.
Covalent Organic Frameworks Comprising Cobalt Porphyrins for Catalytic CO2 Reduction in Water. S. Lin,# C. S. Diercks,# Y.-B. Zhang,# N. Kornienko, E. M. Nichols, Y. Zhao, A. R. Paris, D. Kim, P. Yang, O. M. Yaghi*, C. J. Chang*, Science, 2015, 349, 1208. (ESI Highly cited paper; ESI Hot paper)
Supramolecular-jack-like Guest in Ultramicroporous Crystal for Exceptional Thermal Expansion Behavior. H.-L. Zhou, Y.-B. Zhang, J.-P. Zhang,* X.-M. Chen. Nature Commun. 2015, 6, 6917.
Introduction of Functionality, Selection of Topology, and Enhancement of Gas Adsorption in Multivariate Metal-Organic Framework-177. Y.-B. Zhang, H. Furukawa, N. Ko, W. Nie, H. J. Park, S. Okajima, K. E. Cordova, H. Deng,* J. Kim,* O. M. Yaghi*. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2641. (ESI Highly cited paper)
Tunable Electrical Conductivity in Oriented Thin Films of Tetrathiafulvalene-based Covalent Organic Framework. S.-L. Cai,# Yue-Biao Zhang,# A. B. Pun, B. He, J. Yang, F. M. Toma, I. D. Sharp, O. M. Yaghi, J. Fan, S.-R. Zheng, W.-G. Zhang,* and Yi Liu*. Chem. Sci. 2014, 5, 4693?4700.
Superacidity in Sulfated Metal–Organic Framework-808. J. Jiang, F. Gándara, Y.-B. Zhang, K. Na, O. M. Yaghi,* and W. G. Klemperer*. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12844.
Water Adsorption in Porous Metal–Organic Frameworks and Related Materials. H. Furukawa,# F. Gándara,# Y.-B. Zhang, J. Jiang, W. L. Queen, M. R. Hudson, O. M. Yaghi*. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4369. (ESI Highly cited paper)
Supercapacitors of Nanocrystalline Metal–Organic Frameworks. K. M. Choi, H. M. Jeong, J. H. Park, Y.-B. Zhang, J. K. Kang,* O. M. Yaghi*. ACS Nano 2014, 8, 7451.
Single-crystal Structure of a Covalent Organic Framework. Y.-B. Zhang,# J. Su,# H. Furukawa, Y. Yun, F. Gándara, A. Duong, X. Zou,* O. M. Yaghi*. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16336.
Porous Coordination Polymers Constructed from Anisotropic Metal–Carboxylate–Pyridyl Clusters. Y.-B. Zhang, J.-P. Zhang*. Pure Appl. Chem. 2013, 85, 405. (Invited paper)
Towards a Single-layer Two-dimensional Honeycomb Supramolecular Organic Framework in Water. K.-D. Zhang, J. Tian, D. Hanifi, Y.-B. Zhang, A. C.-H. Sue, T.-Y. Zhou, L. Zhang, X. Zhao,* Y. Liu,* Z.-T. Li*. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17913. (Cover paper)
Direct Visualization of a Guest-triggered Crystal Deformation Based on a Flexible Ultramicroporous Framework. H.-L. Zhou, R.-B. Lin, C.-T. He, Y.-B. Zhang, N. Feng, Q. Wang, F. Deng, J.-P. Zhang,* X.-M. Chen. Nature Commun. 2013, 4, 2534.
Geometry Analysis and Systematic Synthesis of Highly Porous Isoreticular Frameworks with a Unique Topology. Y.-B. Zhang, H.-L. Zhou, R.-B. Lin, C. Zhang, J.-B. Lin, J.-P. Zhang,* X.-M. Chen. Nature Commun. 2012, 3, 642.
Metal Azolate Frameworks: from Crystal Engineering to Functional Materials. J.-P. Zhang,* Y.-B. Zhang, J.-B. Lin, X.-M. Chen*. Chem. Rev. 2012, 112, 1001. (ESI highly cited paper)
A Highly Connected Porous Coordination Polymer with Interesting Channel Structure and Sorption Properties. Y.-B. Zhang, W.-X. Zhang, F.-Y. Feng, J.-P. Zhang,* X.-M. Chen*. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 5287. (Highlighted by Nature Chem.;ESI highly cited paper)


(#These authors contributed equally; *Corresponding author.)


More information:
http://www.researcherid.com/rid/E-7870-2011
http://orcid.org/0000-0002-8270-1067

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作为一种广泛使用的绿色化学品，过氧化氢在工业上采取条件苛刻的蒽醌氧化法。近年来，以氧气为单一原料的电催化还原法因具备条件温和、操作简捷和过程绿色的优点而广受关注。具备两电子氧气还原选择性的电催化剂是高效生产H2O2的核心。近年来，一种新兴的晶态多孔材料，即金属有机框架，因具备结构多样性与可设计性，在电催化应用方面展现出极大的潜力。
       通过构筑导电界面是提高金属有机框架导电性并改善电化学活性的一种有效方式，但其界面复合还有待于进一步优化。有鉴于此，上海科技大学章跃标教授团队在掺杂石墨烯基底上，通过溶剂热方法，调控了钴卟啉金属有机框架-石墨烯界面的取向，并研究了界面取向与电催化氧还原选择性之间的构-效关系。

       上海科技大学章跃标课题组通过优化钴卟啉金属有机框架-掺杂石墨烯界面取向，实现了电催化氧还原反应的选择性的调控。石墨烯基底中的吡咯型与石墨型氮杂原子掺杂，诱导钴卟啉金属有机框架共面堆叠于掺杂石墨烯基底上。其电化学氧还原动力学受O2化学吸附控制，遵循2电子还原的反应路径。在恒电位O2电解中，还原产物H2O2的法拉第效率高达93.4%。石墨烯基底中吡啶型氮杂原子的掺杂则助力电催化氧还原反应翻转数（TON）提升，其质量活性优于多数已报道的2电子氧还原电催化剂。结合电镜表征揭示，钴卟啉金属有机框架的四方晶格与石墨烯的六方晶格之间存在~38°的扭转角，以最大化其图片作用。X射线光电子能谱与X射线吸收谱进一步揭示了其中的基底效应：即通过这种共面堆叠，Co(II)活性位点的电子云密度被掺氮石墨烯所稀释。该研究为调控电催化反应活性中心提供了一种新视角。