研究成果：《Ceramics International》报道了课题组缑健等同学关于多孔氮化硼纤维的致密化和造粒用于有效吸附二氧化碳的论文

近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心缑健等在期刊《Ceramics International》上发表题为：《Densification and Pelletization of Porous Boron Nitride Fibers for Effective CO₂ Adsorption》的研究论文。

近年来，由于多孔BN具有多种卓越的物理化学特性而在CO₂吸附领域受到越来越多学者们的关注。目前开发的多孔BN吸附剂大多以粉末形式存在，不适合工业应用。粉末吸附剂在高压气流中很容易被吹走，不利于实现气体的动态吸附。

河北工业大学氮化硼材料研究中心缑健等同学开发了一种独特的二氯甲烷辅助沉淀、挤出和热解工艺，用于高产率合成BN颗粒。通过二氯甲烷辅助析出密胺二硼酸（M·2B）沉淀，再经过挤压和热处理工艺合成圆柱状BN颗粒。在不使用任何聚合物粘合剂的情况下，用该方法可获得具有高长径比的多孔BN纤维，BN纤维之间相互交叉并组装成宏观颗粒。 BN颗粒在273 K和1 bar下的CO₂吸附量可达3.58 mmol g^-1。BN颗粒在CO₂/N₂ 二元混合气体中对CO₂的选择性计算为20.6，明显高于先前报道的BN吸附剂。本工作为 BN 粉末的致密化和造粒提供了一种新的方法和策略，进一步拓展了 BN 材料在工业废气吸附分离领域中的应用。该成果发表在Ceramics International, 2022, 48(8): 11636-11643。

DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.01.021。

研究成果：《Materials Research Bulletin》报道了课题组王运生等同学关于利用多孔BN与Zn/Co-ZIF构筑Type Ⅱ型异质结复合催化剂用于光催化CO2还原的论文

近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心硕士生王运生等同学在期刊《Materials Research Bulletin》上发表题为《Formation of p-BN@Zn/Co-ZIF Hybrid Materials for Improved Photocatalytic CO₂ Reduction by H₂O》的研究论文。

通过太阳能将CO₂转化为高附加值化学品，对CO₂减排和缓解能源危机具有重要意义。然而开发用于光催化CO₂还原的高活性催化剂依旧是一个巨大的挑战，大多数催化剂都存在载流子复合率高、CO₂捕获能力差等问题。

河北工业大学氮化硼材料研究中心王运生等同学通过整合多孔氮化硼（p-BN）和双金属沸石咪唑框架（Zn/Co-ZIF），成功制备了一系列p-BN@Zn/Co-ZIF复合材料。所制备的复合材料具有较高的比表面积和孔隙率，因此可以有效地捕获和活化二氧化碳。同时，通过p-BN和Zn/Co-ZIF的协同作用，形成了Type II型异质结结构，促进了光生电荷载体的快速分离和转移。因此，p-BN@Zn/Co-ZIF的光催化二氧化碳还原活性明显增强。特别是CO的产率高达152.2μmol∙g^-1，比纯Zn/Co-ZIF增加了6.68倍，CO在总产物中的选择性达到93.57%。考虑到p-BN和Zn/Co-ZIF的化学和结构可调性，预计p-BN@Zn/Co-ZIF复合材料的优良光催化能力将进一步应用于更广泛的太阳能燃料合成领域。该成果发表在Materials Research Bulletin (2022) 111867。

DOI: 10.1016/j.materresbull.2022.111867。

唐成春教授入选爱思唯尔（Elsevier）2021“中国高被引学者”榜单

2022年4月14日，全球性信息分析机构爱思唯尔（Elsevier）发布了2021“中国高被引学者”（Highly Cited Chinese Researchers）榜单。课题组唐成春教授入选该榜单。

2021爱思唯尔“中国高被引学者”榜单以全球权威的引文与索引数据库——Scopus作为中国学者科研成果的统计来源，采用软科（上海软科教育信息咨询有限公司）设计的遴选方法，最终得到4701名各学科最具全球影响力的中国学者。“高被引学者”是指作为第一作者和通讯作者发表论文的被引总次数在本学科所有中国（大陆地区）的研究者中处于顶尖水平，表明该学者在所研究领域具有世界级影响力，其科研成果为本领域的发展作出了突出贡献。

唐成春，博士生导师，“六方氮化硼制备及其应用关键技术”教育部创新团队带头人，河北省微纳氮化硼材料重点实验室主任，河北省省管优秀专家，河北省“百人计划”特聘教授，河北省有突出贡献的中青年专家，河北省“杰出专业技术人才”，获河北省自然科学奖一等奖项，兼任中国电子学会电子材料分会副主任委员、应用磁学分会副主任委员、中国机械学会材料分会理事。作为主持并参与包括“973”计划、国家自然科学基金、河北省自然科学基金重点项目、河北省杰出青年基金在内的二十余项国家级、省部级科学基金项目。共发表包括《Nature》、《Angew. Chem. Int. Ed.》、《Nano Lett.》、《Adv. Mater.》、《J. Am. Chem. Soc.》、《Chem. Comm.》等在内的SCI学术论文440余篇，已发布及获得知识产权专利七十余项。

研究成果：《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》报道了课题组张豪等同学关于利用多孔BN纳米纤维作为功能载体锚定Pd纳米颗粒用于电催化甲酸氧化的论文

近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心硕士生张豪等同学在期刊《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》上发表题为《Pd nanoparticles anchored on porous boron nitride nanofibers as highly active and stable electrocatalysts for formic acid oxidation》的研究论文。

直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其高开路电压、高安全可靠性和低燃料透过作用被认为是便携式电子产品和混合动力汽车的绿色电源。开发DFAFCs的一大挑战是开发一种高效的甲酸阳极电氧化催化剂。使用载体负载的钯纳米颗粒(Pd NPs)催化剂能够在低过电位下催化甲酸通过直接脱氢途径氧化，表现出巨大的应用潜力。然而，在重复循环或高电位条件下，传统碳载体材料的腐蚀严重影响催化剂的催化活性和稳定性。近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心张豪等同学使用多孔BN纳米纤维作为功能载体锚定Pd纳米颗粒，成功制备了独特的Pd/BNNFs复合催化剂。得益于BNNFs的高比表面积和丰富的孔隙结构，具有超小尺寸(~2.32nm)的Pd NPs均匀、稳定地分散在载体表面。所开发的Pd/BNNFs复合催化剂对电催化甲酸氧化反应（FAOR）具有良好的催化活性和稳定性，其质量活性为725 mA mg^-1_Pd，并且具有很低的起始电位(约0.12 V)。该研究表明，BNNFs可作为DFAFCs阳极催化剂的理想载体，为BN材料在能量转换中的应用提供了新的思路。该成果发表在Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 646 (2022) 128947。

DOI: 10.1016/j.colsurfa.2022.128947。

研究成果：《ACS Applied Nano Materials》报道课题组硕士生李洪宇等人关于快速高温热解密胺二硼酸前驱体气制备氮化硼气凝胶材料的论文

近日，河北工业大学氮化硼材料研究中心硕士生李洪宇等人在《ACS Applied Nano Materials》期刊上发表了题为《Synthesis of Nanostructured Boron Nitride Aerogels by Rapid Pyrolysis of Melamine Diborate Aerogels via Induction Heating:  From Composition Adjustment to Property Studies》的研究论文。

氮化硼（BN）气凝胶是一类由一维或二维BN结构单元构成的三维块体材料。该材料兼具了BN优异的物理化学性能（例如：化学稳定性、热稳定性等），同时三维多孔网络结构使其具有良好的结构稳定性与机械性能，使其在催化剂载体、环境修复以及传感等领域具有较大的应用潜力。然而，由于缺乏大尺寸、高质量BN气凝胶的高效合成方法，大大制约了BN气凝胶的实际应用。目前，已经报道了通过将二维BN纳米片和有机物聚合物进行交联、合成碳气凝胶或者石墨烯气凝胶然后进行模板取代以及在泡沫镍模板上直接进行化学气相沉积等方法来解决其合成的材料质量低、产率低以及尺寸小等问题，但仍存在过程复杂或操作工艺要求高、尺寸受模板限制等挑战。

本工作设计了一种操作过程简便、热解时间短，所合成的材料质量高的BN气凝胶合成策略。通过感应加热的方式，快速高温热解三聚氰胺二硼酸盐气凝胶前驱体合成了纤维自组装的BN气凝胶。BN气凝胶主要由一维多孔BN微纤维组成，快速升温和超高温诱导热解大大缩短了BN纳米晶的生长时间，保了持BN纤维结构单元的纯度、结晶度和纳米结构特征。所制备的BN气凝胶具有优异的综合性能，包括极好的热稳定性和抗氧化性（高达900℃）、优异的机械性能、电绝缘性和高温弹性。由于纳米结构纤维交织的独特结构、高孔隙率和低密度，BN气凝胶还具有良好的隔热性能。在低热解电压下制备的BN气凝胶在催化、储能、储氢和二氧化碳捕获方面有很大的潜力，而在高热解电压下获得的气凝胶则适用于恶劣的工作环境，如航空阻燃绝缘层。此外，利用感应炉开发的快速高温热解工艺将在制备其它具有高结晶度和高纯度的BN基体材料的研究中发挥重要作用。该成果发表在ACS Applied Nano Materials, 2021, 4(12): 13788-13797。

DOI: 10.1021/acsanm.1c03183。

（a）BN气凝胶的合成过程示意图；（b）用于密胺二硼酸气凝胶前体高温热解的垂直感应炉示意图；（c）在不同的加热电压下测量的感应炉的温度与时间的关系曲线。