1月6日，《大地之上》系列专题片第六集《城市与今天》在中央电视台纪录片频道（CCTV-9）播出。在本集关于固废利用与城市可持续发展的部分，东南大学材料科学与工程学院张亚梅教授接受专访，介绍了如何将建筑固体废弃物经过加工后应用于3D打印混凝土，使固废重新融入城市建设，实现固废的资源化利用，助力建设可持续的低碳城市。未来，越来越多的低碳3D打印建筑将进入我们的城市，融入我们的生活。张亚梅教授是东南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）兼职教授，南京绿色增材智造研究院院长，南京“科技顶尖专家聚集计划”入选人才。她同时兼任中国硅酸盐学会固废与生态材料分会副理事长、中国硅酸盐学会固废与生态材料分会建筑固废学术委员会主任等。目前她是国际建材领导企业Holcim集团官方学术合作伙伴以及国际3D打印联盟3DConcrete成员，担任领域内顶级国际期刊Cement and Concrete Composites（水泥混凝土复合材料）副主编，主持国家自然科学基金重点项目“3D打印低碳混凝土设计理论与性能调控”等科研项目40余项。张亚梅教授团队主要从事固废资源化利用以及3D

为积极响应“碳达峰、碳中和”的国家战略，满足国家节能减排的重大战略需求，2022年12月19日，“地聚合物与低碳水泥混凝土”国际高端学术论坛（第一期）隆重召开。会议以“发展低碳水泥，助力亿吨减排”为主题，由中国硅酸盐学会固废与生态材料分会主办，东南大学等单位联合承办。大会首先由中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长王栋民教授致开幕词。随后，中国硅酸盐学会理事长高瑞平、中国工程院院士彭苏萍对论坛的召开表示热烈祝贺，对国内外所有参会专家、学者表示热烈欢迎，同时强调了此次论坛的重大意义，将为低碳建材的基础研究和应用创新贡献新思路，为我国“30·60”双碳目标的实现提出新路径。中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长王栋民教授致开幕词中国硅酸盐学会高瑞平理事长致辞中国工程院院士、东南大学材料学院教授刘加平受邀致辞。首先，刘院士对大会的顺利召开表示热烈祝贺，对国内外参会代表表示热烈欢迎。刘院士表示，混凝土是当今世界用量最大的土木工程材料，我国每年消耗混凝土超100亿吨，人均消耗超7吨，混凝土的广泛应用为国家重大工程建设提供了有力支撑，但亦存在碳排放量高、环境负荷大的突出问题。在双碳目标与可持续发展

近日，东南大学材料科学与工程学院胡林峰教授课题组在国际化学领域顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.上以“Organic Zinc-Ion Battery: Planar, π-Conjugated Quinone-Based Polymer Endows Ultrafast Ion Diffusion Kinetics”为题发表研究论文，介绍了其在设计具有超快锌离子动力学醌类聚合物正极材料用于水系锌-有机电池方面的重要进展。当前，具有独特离子配位储能机制的醌类有机材料因具有绿色环保、分子结构多样且可调控等优点，成为水系锌离子电池正极材料研究的热点。大多数小分子醌类化合物在循环过程中存在不可避免的溶解问题，导致容量快速衰减。通过将小分子醌类化合物聚合形成醌类聚合物，能够有效抑制溶解问题从而提升电池的循环寿命。然而，大多数醌类聚合物正极材料由于较低的分子平面性，严重阻碍了锌离子在电极材料中的快速扩散，导致其综合电化学性能难以满足实际应用需求。因此，增强醌类聚合物中的锌离子扩散动力学是研究的关键科学问题和难点，对于推动有机水系锌离子电池的实际应用十分重要。胡林峰教授团队利用

近日，我院郭新立教授团队在石墨相氮化碳半导体异质结的制备及其光电化学应用方面的研究取得重要进展，相关成果于11月2日以“Plasma- assisted liquid-based growth of g-C3N4/Mn2O3p-n heterojunction with tunable valence band for photoelectrochemical application（具有可调价带的g-C3N4/Mn2O3p-n异质结的等离子体辅助液相生长及其光电化学应用）”为题发表在催化领域顶刊Applied Catalysis B: Environmental (影响因子:24.319)（https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122170。郑燕梅博士为第一作者，郭新立教授为通讯作者。光电化学反应体系中g-C3N4/Mn2O3/FTOp-n异质结电荷迁移的示意图该研究工作在氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃衬底上使用特殊的三聚氰胺-氰尿酸超分子前驱体络合物，通过等离子体辅助液相方法生长出g-C3N4/Mn2O3p-n异质结，展示出显著增强的光电化学性

日前，东南大学材料科学与工程学院孙正明教授和潘龙副研究员在钾离子电池用金属碲化物负极材料的筛选、验证、改性与长循环寿命等方面取得研究进展，相关成果以“Anchoring MOF-Derived ZnTe@C onto Elastic Ti3C2TxMXene with 0D/2D Dual Confinement for Ultrastable Potassium-Ion Storage”为题发表在能源材料类顶级期刊《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。钾离子电池相较于锂离子电池，具有理论能量密度较高、成本低等综合优势，有望解决风能、太阳能等间歇性新能源的存储和利用问题。然而，现有钾离子电池负极材料通常存在循环寿命短、储钾容量低等主要问题，制约了钾离子电池的发展。有鉴于此，本研究以高理论容量的金属碲化物负极材料体系为例，提出了“键能-钾化程度”的材料选择依据，并以此筛选出具有极低键能的碲化锌（ZnTe）作为新型钾离子电池负极材料，揭示了其转化型钾离子存储机制。在此基础之上，进一步提出了“零维/二维双重抑制”策略，利用零维碳包覆和二维Ti3C2Tx协同

【研究背景】锂离子电池主导了目前大规模储能、新能源汽车、便携电子设备等产业，是推动“碳达峰、碳中和”战略的关键性技术。开发高比能，长循环寿命的锂离子电池是进一步推动能源存储利用快速发展的必要条件。以硅、锡等为代表的合金型负极材料相比于传统石墨负极（372 mAh g-1）具有更可观的理论容量，但这类材料在充放电过程中会产生严重的体积效应，从而导致其较差的倍率和循环性能。共晶镓铟合金（EGaIn-LM）作为一类典型的室温液态合金，具有高理论比容量（769 mAh g-1vs Ga, 1011 mAh g-1vs In）和优异的导电性（3.4 x 106S cm-1）。此外，其本征液态的属性赋予了其良好的可逆性和自修复性质，是具有应用前景的负极材料，但其本征的流动性也会带来接触短路和严重的团聚倾向等问题，因此需要构筑良好的载体来实现液态金属的封装。针对上述问题，东南大学孙正明教授/章炜副教授等通过简单的“一步法”策略，同时实现了Ti3C2Tx-MXene的三维组装和液态金属的柔性化封装（LM-Ti3C2Tx）。外部MXene的弹性骨架有效抑制了液态金属的团聚和体积效应，而内部液态金属的本征

锂离子电池中有机液体电解质的安全问题令人关注，开发高安全性、高能量密度的固体电解质越来越受到人们的重视。氢化物电解质具有高的电化学稳定性和阳极兼容性，可以充分缓解安全焦虑。然而，室温下呈现的低离子电导率仍然有待进一步提升。我院张耀课题组采用h-BN缺陷诱导(BH4)-四面体变形的策略来提高LiBH4/BN复合电解质的室温离子电导率。理论计算表明，(BH4)-四面体的体积膨胀了14%。这种四面体变形削弱了LiBH4中的Li-H相互作用力，从而促进了Li离子的迁移。LiBH4/BN复合材料能够在40℃下提供1.15×10-4S cm-1的锂离子电导率，锂离子迁移数为97%。在室温下的电子电导率极低，为4.59×10-10S cm-l。LiBH4的亚表面提供了所有可能的离子扩散通道中最低的迁移势垒，为锂离子迁移提供了最佳通道。此外，LiBH4/BN电解质还具有优异的电化学稳定性和电极兼容性。所采用的外场诱导（不仅是缺陷）和配体变形（不仅是(BH4)-）策略也可以扩展到其他固体电解质。相关文章以“Defective Boron Nitride Inducingthe Lithium-ion M

我院陈坚教授课题组近期在电化学储能材料研究中取得重要进展，相关研究成果以综述论文和研究论文形式分别发表在国际知名期刊Energy Storage Materials（IF: 20.83）和Nano-Micro Letters（IF：23.65）。1、等离子体（Plasma）被称为物质的第四态，其与固体材料之间作用产生刻蚀、掺杂、沉积等多种物理与化学效应，应被广泛应用于电化学能量存储器件中关键材料的制备和改性，展现出高效、灵活、绿色环保等巨大潜力。本课题组基于自身在等离子技术与应用方面的研究经验（Chemical Engineering Journal, 2022, 427: 131032; Chemical Engineering Journal, 2021, 417: 128003; ACS Applied Materials Interfaces, 2019, 11(19): 17384-17392；Energy Storage Materials, 2019, 23: 539-546等)，以“Plasma-Enabled Synthesis and Modification o

近日，材料科学与工程学院方峰教授团队在高熵合金电催化电解水制氢取得新进展，研究成果（Efficient FeCoNiCuPd thin-film electrocatalyst for alkaline oxygen and hydrogen evolution reactions）在环境领域国际顶级期刊Applied Catalysis B: Environmental(IF:19.5)在线发表。博士生王世琦为第一作者，方峰教授为论文通讯作者，这是该团队在前期研究工作（Chem. Eng. J. ,429 (2022) 132410）基础上的新进展。该研究采用磁控溅射法在碳布基底上沉积FeCoNiCuPd薄膜，制备的高熵催化剂具有优异的HER和OER催化活性，可作为稳定双功能电催化剂，在高电流条件下实现高效稳定的整体水电解。高熵合金薄膜丰富的活性位点和高熵鸡尾酒效应是增强碱性HER 活性的主要因素，由于OER过程中催化剂表面重构，生成多组分羟基氧化物。(FeCoNi)OOH有助于降低OER 的RDS (O*→OOH*) 能垒，从而加速OER 过程。该工作为开发高效稳定高熵催化剂提供了

2022年4月27日，东南大学作为项目牵头单位承担的“十四五”国家重点研发计划“工程科学与综合交叉”重点专项“重大交通工程混凝土高性能制备与应用基础”项目启动暨实施方案论证会顺利召开。根据疫情防控要求，会议采用线上线下相结合的方式进行。科技部高技术研究发展中心基础一处处长朱庆平、项目主管刘龑龙；东南大学副校长孙立涛、科研院高新办主任刘威、材料科学与工程学院党委书记杨树东、院长孙正明；项目责任专家组由重庆大学周绪红院士、东南大学缪昌文院士、清华大学聂建国院士、哈尔滨工业大学（深圳）欧进萍院士、中国中铁大桥勘测设计院集团有限公司秦顺全院士、长沙理工大学郑健龙院士、中国铁道学会卢春房院士、北京科技大学岳清瑞院士、中国交通建设股份有限公司张喜刚院士、中国建材集团科技部郅晓教授和同济大学陈艾荣教授组成；项目负责人刘加平院士以及课题负责人、骨干成员等参加了本次会议。会议由科研院高新办主任刘威主持。东南大学副校长孙立涛代表项目牵头单位致辞，向参会领导和专家长期以来对项目组的支持，以及对东南大学科技工作的关心、帮助表达了感谢。介绍了学校在混凝土研究领域扎实的科研基础，同时表示东南大学会做好项目的组织工

我院潘冶教授课题组近期在水裂解制氢催化电极材料研究中连续取得重要进展，相关研究成果以研究论文形式分别发表在国际知名期刊Chemical Engineering Journal和Journal of Colloid and Interface Science。氢能作为可再生的清洁能源，具有很高的燃烧效率和能量密度，在能源危机与环境污染日趋严重的当今受到广泛关注。水裂解过程由二个半反应构成，分别为析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction, HER) 和析氧反应(Oxygen Evolution Reaction, OER)，其反应动力学是影响水裂解过程速率的关键。本课题组分别从析氢和析氧反应二个角度，探索高效制氢材料。1、通过掺杂形成Pt-O配位的强金属-载体相互作用（MSI）将单个Pt原子固定于载体上，MoO3载体中高度氧化的Pt不仅改善载体的电子性质，而且为HER提供了更多的活性中心，单原子掺杂系统表现出相当高的HER性能，在10 mA/cm2的电流密度下的过电位仅为26±1 mV，并且在酸性介质中至少保持125小时的催化稳定性。在23mV的过电位下，它的质量活

近日，材料科学与工程学院郭新立教授团队在非晶氮化碳光催化产H2O2方面取得新进展，研究成果（Plasma-Induced HierarchicalAmorphous Carbon Nitride Nanostructure with Two N2C-Site Vacancies for Photocatalytic H2O2Production. (IF=19.5)）在环境领域国际顶级学术期刊Applied Catalysis B: Environmental (IF:19.503)在线发表。郭新立教授为通讯作者，郑燕梅博士为第一作者，这是郭新立教授团队在该刊上发表的第二篇有关氮化碳光催化方面的研究工作。该研究工作采用等离子体技术合成了具有分级纳米结构的非晶氮化碳，并通过实验和理论计算相结合，系统深入研究了其在光催化产H2O2的应用及其光催化性能增强机制，发现了非晶氮化碳一个单元环中存在的2个N2C空位，证明非晶氮化碳中独特的分级纳米结构可以有效抑制纳米片团聚，而非晶结构可以有效抑制纳米片强量子限域效应引起的带隙变宽，非晶氮化碳中原始结构和非晶结构存在的界面，会引起电位降，从而形成内建

我院沈宝龙团队近期在超稳定非晶合金结构多尺度不均匀性以及高效电解水催化高熵/非晶合金研究方面取得系列进展，相关结果发表在Nano letters、ACS Applied Materials Interfaces、Nano Research等国际知名期刊。非晶合金长程无序短程有序结构特征赋予其优异物理化学性能。然而，其复杂非均匀结构及亚稳态本质带来的老化/稳定性问题成为非晶合金科学研究及应用发展的瓶颈。近期，该团队采用磁控溅射技术制备出超稳定CuZrAl非晶合金薄膜，其晶化温度比常规非晶合金提高120 K。超稳定非晶合金仅能在狭窄衬底温区（0.7-0.8Tg,Tg为玻璃转变温度）获得，当衬底温度提高至0.85Tg，非晶合金稳定性大幅降低。图1(a, b, c) 分别为衬底温度为298 K、560 K、596 K获得的非晶合金原位XRD曲线，可见衬底温度为560 K获得的非晶合金具有最大热稳定性，为超稳定非晶合金。图1(d)为不同非晶合金电阻率随温度变化，表明超稳定非晶合金具有最高晶化温度。进一步结合球差矫正高角环形暗场扫描透射电子显微镜及纳米压痕刚度成像技术系统研究发现，随着衬底温度变

我院孙文文教授团队在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》上以“A new strong pearlitic multi-principal element alloy to withstand wear at elevated temperatures”为题发表学术论文，在FeCoNiTi基高熵合金中提出了一种通过经典共析转变（A→B+C）而形成的珠光体结构，用以提升珠光体组织在室温以及一系列高温环境下的耐磨性能以及热稳定性。磨损被列为材料三大失效方式（断裂、腐蚀、磨损）之一，不仅造成巨大的能源浪费，同时造成设备、器件、材料的不可逆损耗，因此耐磨材料是制造业中至关重要的材料。以良好的耐磨性能和高强度著称的珠光体钢是由Sorby在100多年前发现的，它具有由铁素体和渗碳体组成的纳米片层状结构，在经历滑动磨损过程中，铁素体和渗碳体片层可沿应力方向变形并重新排列。这种片层取向随应力施加方向的变化增加了硬质渗碳体片层在接触面的面积分数，从而导致珠光体结构的高耐磨性能，珠光体钢是广泛应用于铁轨的材料之一。钢中的间隙C原子在珠光体结构的形成过程中起重要作用，但它们在高温下扩散速率极高