近日，大湾区大学（筹）理学院姚瑶助理教授与香港科技大学邵敏华讲席教授合作，在酸性电解质中CO?电化学还原过程的电极/电解质界面研究中取得新进展。相关成果以 “The Electrode/Electrolyte Interface Study during the Electrochemical CO2 Reduction in Acidic Electrolytes”为题发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie）上。姚瑶为本论文第一作者和共同通讯作者，大湾区大学（筹）理学院为第一完成单位。该研究工作得到香港研究资助局、香港创新科技署、广东省基础与应用基础研究基金项目的资助。 研究背景 酸性电解质中的二氧化碳电化学还原（CO2R）因其比碱性体系具有更高的碳效率和稳定性而受到广泛关注。其中，CO2R的质子来源是一个关键因素，它可能改变对CO2R决速步的理解。H2O，而不仅是H+，也应该作为CO2R的质子源被考虑——这在以往的研究中几乎未被讨论。 研究成果 在本研究中，作者利用旋转环盘电极（RRDE）和表面增强红外光谱（SEIRAS）技术，研究了酸性电解质中CO2R和析氢反应（HER）过程中的电极/电解质界面。本工作选用多晶Au作为模型电极，原因如下：1）在CO2R过程仅产生CO和H2；2）能选择性地氧化CO而非H2；3）有表面增强效应，适于SEIRAS研究。RRDE结果表明，即使在酸性电解质中，H2O而非H+是CO2R的质子源——这意味着电极/电解质界面的中性或碱性环境对CO2R是必要的。此外，在KHCO3电解质中CO形成的过电位比酸性电解质低~0.2 V，表明电极/电解质界面pH对CO2R过电位有影响。由于H+对H2O还原的塔菲尔斜率没有影响，H+不参与H2O还原的决速步。然而，H+的存在会导致H2O还原的过电位升高。在SEIRAS测试中，CO2R电位下，溶解的CO2—CO2(aq)在~2343 cm−1处的红外峰为负值，而在无CO2R电位下消失。相比之下，CO2(g)的红外峰则随机显示正负。这直接证明了， CO2(aq)是CO2R的实际反应物，该体系中的CO2R是一个两相反应。RRDE结果表明，在酸性、中性和KHCO3电解质中，CO生成电流与旋转速率呈正相关，CO2R性能受CO2(aq)传质的影响。这项研究加深了对酸性电解质中CO2R过程中电极/电解质界面的理解，为进一步提高酸性电解质中CO2R性能提供了新的见解。

? ? ? ? ? ? ? ?近日，大湾区大学（筹）物质科学学院苏强课题组与南方科技大学陈树明教授合作，在量子点发光二极管（QLED）的电子输运机理方面，取得新进展。相关成果以 “Tracing the electron transport behavior in quantum-dot light-emitting diodes via single photon counting technique” 为题发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。苏强助理教授为第一作者，陈树明教授为通讯作者。大湾区大学（筹）物质科学学院为论文第二完成单位。该研究得到国家自然科学基金、深圳市基础研究项目等的资助。 研究背景 ? ? ? ?作为一种电光转换器件，QLED消耗电子并将其转化为光子。如果所有注入QLED的电子都在量子点内被转化为光子，则可以实现100%的量子转换效率。然而，并非注入的所有电子都能转换为光子，这些未在量子内复合并辐射光子的电子被称为泄漏电子，它们将能量最终以焦耳热的形式耗散，降低了器件的效率和寿命。泄漏电子为何不能在量子点内部复合？它们在QLED内部究竟是如何输运的？这些基本问题目前尚不清楚，限制了QLED性能的提升。俗话说水过留痕，雁过留声，泄漏电子经过的路径，一定会留下一点蛛丝马迹，如泄漏电子经过载流子传输层时，可能会在载流子传输层上复合，产生微弱的荧光信号。通过监测不同功能层产生的荧光信号，可以反过来追踪泄漏电子的输运路径。但是，由于泄漏电子产生的荧光信号极其微弱，目前的表征手段和测量方法并不能准确的捕捉到这些极弱的信号。 研究成果 ? ? ?? ? ? ? ?鉴于此，本项工作开发了一套基于EL-PL联合测试技术和SPC技术的新型表征方法。EL-PL联合测试技术（图1），可监测加电状态工况条件下量子点的本质发光，并可表征泄漏电子对QLED性能的影响；而SPC技术（图2），可追踪到非常微弱的、由泄漏电子产生的荧光信号。最终，该研究成功追踪到泄漏电子的输运行为，并精确地描绘出了QLED内的电子在不同驱动电压下的输运路径（图3）。结果表明，QLED在小电流和大电流驱动条件下，电子向传输层泄漏，以及发生界面复合泄漏，均是造成QLED性能衰减的重要因素。本项研究对电子输运行为的明确揭示不仅加深了研究者对QLED工作机制的理解，也为长寿命、低功耗、高亮度QLED的实现提供了新的思路。 图1. QLED中EL-PL联合测试原理和结果 ?? 图2.?基于SPC技术的弱光探测系统原理图以及利用SPC技术追踪电子向TFB的泄漏 图3.?QLED中的电子输运路径 论文链接 https://www.nature.com/articles/s41467-024-52521-0??

8月25日至26日，“数据思维人才培养论坛”在我校松山湖校区成功举办。论坛作为两个月前在新时代计算机本科教育论坛上阐发的一个话题的继续，由中国人民大学杜小勇教授和我校李晓明教授发起，来自中国人民大学、华东师范大学、常州大学、中山大学以及和鲸科技的专家学者，共同探讨了在数字时代下数据思维人才培养的意义及其关键路径。 论坛伊始，杜小勇教授、李晓明教授介绍了本次论坛的召开背景。针对我国数据思维人才培养存在的概念体系尚不清晰、培养目标研究薄弱、实现路径亟待改进等问题，两位教授提出应该共同讨论数据思维人才培养的概念体系、培养目标及其人才培养路径，从而培养出懂国家需求、能架构系统、善分析数据、通领域业务的复合创新人才。 引导发言环节，华东师范大学周傲英教授首先分享了他对于数据与数据思维的看法。周教授指出，数据作为第五生产要素，会带来新质生产力，而驾驭数据的前提则是认识数据，数据思维是数字时代的必备素养。 常州大学徐守坤教授分享了新兴领域大数据“十四五”高等教育教材体系建设的常大实践。徐教授从建设背景、大数据人才需求及大数据产业分析出发，介绍了常州大学阿里云大数据学院的教材建设体系以及搭建教材配套的实践平台。 中国人民大学杜小勇教授阐述了对计算思维、数据思维和AI思维的理解，依次介绍了三种思维的定义，并分析了三者之间的关系。杜教授指出，计算机科学与技术、数据科学与大数据技术、人工智能都是相关但侧重点不同的专业，应当突出并重点培养相应的思维能力。 中山大学吴迪教授分享了对于数据思维人才培养的几点思考，依次介绍了对于数据思维的概念体系、培养目标以及培养路径的看法，并详细分享了中山大学计算机学院数据思维人才培养的探索和成效。  和鲸科技CEO范向伟先生分享了以产教融合助推数据思维人才培养的实践探索，通过AI创新虚拟实验室等途径实现产教融合、科教融汇双循环，在与高校的合作中探索“两个课堂”结合的产学研创新路径。 在一系列引导发言后，中山大学超算中心肖侬教授，中国人民大学范举教授、陈晋川副教授，华东师范大学王伟教授，常州大学计算机与人工智能学院石林教授、胡超副教授等与会专家，围绕数据思维人才培养的概念、目标和路径三个思辨议题展开了热烈的讨论。本次论坛针对数据思维人才培养进行了全方位的深入思辨和探讨，是系统性形成数据思维概念，进而促进相关人才培养的一个良好开端。

大湾区大学（筹）物质科学学院的陈虎研究员课题组致力于设计合成高性能的有机功能材料并探索其广泛的应用场景。近日，该课题组通过分子设计的手段合成了两类有机小分子，并先后将其应用在了钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池领域。相关工作先后发表在ACS Energy Letters（IF: 19.3）和ACS Materials Letters（IF: 9.6）杂志上。大湾区大学（筹）物质科学学院分别为两项工作的第二通讯单位和第一通讯单位，陈虎研究员为两项工作的通讯作者，我院首批博士后赵书楠和刘万里参与了部分工作。研究成果的合作单位为霍夫曼先进材料研究院胡汉林团队，此外，两项工作均获得了广东省粤莞联合基金和东莞市先进材料与大科学装置前沿交叉重点实验室的共同支持。   在第一个工作中，陈虎课题组精心设计并合成了一种基于有机金属二茂铁分子的化合物——二茂铁基双噻吩[3,2-b]噻吩-2-羧酸酯（FcTTPc），用于钙钛矿/ETL界面的改性。钙钛矿/电子传输层（ETL）处的电荷复合问题以及倒装钙钛矿太阳能电池（PSCs）界面电荷传输优化的需求一直是一个显著的挑战。FcTTPc分子中围绕中心二茂铁基团的羧酸酯和噻吩基团与钙钛矿组分强烈相互作用，有效钝化了界面缺陷。此外，FcTTPc分子的噻吩基团可以与ETL进行强烈的π–π相互作用，从而增强界面电荷传输。通过FcTTPc对界面进行改性后，能级排列得到显著优化，极大地改善了载流子传输。由于FcTTPc分子的界面改性，PSCs的能量转换效率（PCE）达到了25.39%。这些经FcTTPc改性的器件在40%相对湿度条件下运行1500小时后，仍能保持初始效率的96%以上。这项研究为钙钛矿太阳能电池的界面调控提供了新的思路，展示了有机分子在提高太阳能电池性能和稳定性方面的巨大潜力。   在第二个工作中，陈虎课题组设计了一类星型有机小分-3,6-二氟-八(4-甲氧基苯基)苯-1,2,4,5-四胺(DFTAB)，其具有1,4-二氟苯基环核心和富电子的四(4-甲氧基苯基)氨基基团的独特结构，将其与经典的空穴传输材料PEDOT:PSS结合后，其空穴传输性能得到了显著提升。利用DFTAB/PEDOT:PSS的高空穴传输特性，有机太阳能电池在PM6二元器件中实现了18.58%的光电转换效率(PCE)，引入客体供体材料ITOA后，三元器件的PCE提高到了19.15%。该工作在实现高PCE和填充因子(FF)值方面表现出色，超越了其他使用无机或有机材料的改性策略。此外，DFTAB还改善了紫外光吸收，减少紫外光穿透进入活性层，增强了光稳定性。通过优化活性层的形貌和增强电荷传输效率，DFTAB改性不仅显著提高了光电转换效率和填充因子，还改善了器件的光稳定性，使其在长时间使用和各种环境条件下表现出色，展示了其在光伏领域未来实际应用的潜力和前景。 陈虎研究员课题组（课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/hu/）的主要研究方向为高性能有机功能材料的设计合成与应用：以材料合成为主导，兼顾有机材料在有机场效应晶体管（OFET）、有机光伏（OPV）、有机热电转换（OTE）以及有机电化学晶体管（OECT）等领域的器件表征以及优化，同时探索有机材料在锂离子/铝离子电池以及水系锌电池等新能源存储领域的应用。 课题组经费充足，资源丰富，现面向海内外公开诚聘联培研究生、研究助理和博士后研究人员，表现优异者可推荐去海外一流高校的课题组继续深造。有志加盟的青年才俊可发送邮件至chenhu@gbu.edu.cn或关注网页（https://www.x-mol.com/groups/hu/positions/62909）进行进一步的沟通交流。

8月26日，数学与信息安全研究中心与德黑兰大学理学院在19楼举行了合作协议签订仪式。出席此次仪式的有数学与信息安全研究中心主任郑志勇教授、德黑兰大学理学院院长Reza Ameri、副院长Majid Soleimani-damaneh、Ali教授以及来自中心的其他人员。 仪式由数学与信息安全研究中心副研究员刘峰霞主持，她向德黑兰大学的代表全面介绍了大湾区大学的基本情况。她详细讲述了学校的办学定位、培养目标、学生培养及校园建设，强调了大湾区大学是一所立足粤港澳大湾区，面向全国乃至全球，致力于成为一所引领未来科技发展、产业升级和社会进步的国际化新型研究型大学。 Reza Ameri院长表示，德黑兰大学作为一所具有悠久历史，并活跃于各个科学领域的大学，期待与大湾区大学进行深入的合作，希望双方能够加强在教育和科学研究领域的联系。Majid Soleimani-damaneh副院长则强调，与数学与信息安全研究中心的合作将增强亚洲地区的科研合作网络，推动经济与政治联系，以及科学交流改进。 此外，另一位来自德黑兰大学的代表Ali分享了对大湾区大学的赞赏。他回忆了12年前首次访问中国的经历，对中国在多个领域取得的巨大进步表示钦佩，并对双方未来合作充满期待。 在仪式上，郑志勇主任和Reza Ameri院长正式签署了合作协议，标志着双方在学术研究和人才培养方面的共同努力。 会议结束后，来宾们参观了大湾区大学的校园设施，并对学校的现代化建设给予了高度评价和肯定。

? ? ? ?近日，大湾区大学（筹）理学院助理教授付博与香港大学沈顺清教授及在读博士白铠志合作，首次提出“半量子镜面霍尔效应”的概念，强调了晶体对称性在能带拓扑中的重要作用。此项研究不仅为理解拓扑绝缘体的无质量狄拉克表面态提供了新的视角，也推动了对时间反演不变系统中宇称反常的直接观测的可能性。相关成果以”Half-quantum mirror Hall effect”为题发表于《自然》旗下子刊Nature Communications。 研究背景 ? ? ? ?在量子物理的广阔领域中，量子反常一直是一个引人入胜的议题。量子反常不仅挑战了传统的理论框架，还为实验物理学家提供了一片探索的新天地。在量子场论中，一个2+1维无质量狄拉克费米子与U(1)规范场耦合可以引起特殊的拓扑项——陈-西蒙斯项，该项对应于半量子化的霍尔电导。该项的产生明显破坏了宇称和时间反演对称性。这种拉式量在经典层面具有宇称对称性，而在量子层面破缺的现象即为宇称反常。在固体物理中，有限的晶格常数充当了自然的紫外截断，导致无质量的狄拉克锥总是成对出现，从而抵消了量子反常。因此，半整数量子霍尔效应作为宇称反常的直接证据，很难被直接观测到。自20世纪80年代以来，研究人员一直在努力观测凝聚态系统中的宇称反常现象。直到最近，南京大学（Nat. Commun. 8, 977, 2017）和东京大学（Nat. Phys. 18, 390, 2022）的研究小组才在实验中成功观测到宇称反常。然而，这些实验方案通常需要通过引入磁性杂质来破坏时间反演对称性。这引出了一个问题：我们是否能在保持时间反演对称性的体系中观测到宇称反常现象？

8月23日，国家自然科学基金委员会公布了2024年国家自然科学基金集中接收申请项目的评审结果。我院获资助6项，其中面上项目1项、青年科学基金项目5项，资助经费195万元。   负责人 项目名称 项目类别 黄月新 无序诱导的时间反演奇的非线性电流响应的理论研究 面上项目 赖海旺 甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯交替共聚物的合成及序列导向性能研究 青年科学基金项目 王哲辉 无界区域上的几类椭圆型方程的解的整体和渐近行为 青年科学基金项目 张兆伟 本征反铁磁拓扑绝缘体中层数依赖的热电效应的研究 青年科学基金项目 赵志豪 哈密顿系统边值解与分岔研究 青年科学基金项目 周晶 广义Frenkel-Kontorova模型及其高维推广上的几何稳定性研究 青年科学基金项目   备注：以上同类别项目按照负责人姓氏首字母排列 未来，理学院教师将继续围绕相关重点领域深入研究，加强基础理论与实际应用结合，促进交叉学科的研究合作，推动科研创新。

近期，我院化学系符方玉助理教授课题组分别与三峡大学刘湘和北京工业大学王长龙/吴玉峰团队合作在纳米限域催化领域取得最新研究成果，在Inorg. Chem. 和Fuel上发表题为“Spatial Confinement of Co Nanoparticles in N?Doped Carbon Nanorods for Wastewater Purification via CaSO3?Activation” 和 “Confining of PtCo into MCM-41-C for Selective Hydrogenation of Biomass-Derived Unsaturated Aldehydes” 的研究型论文。符方玉助理教授为论文共同通讯作者，大湾区大学（筹）（东莞市高等研究院）分别为两篇论文的第二和第三通讯单位。 通过空间限域，不仅能够有效地分散纳米催化剂，防止其团聚，从而提高催化剂的稳定性，还可以巧妙地改变活性中心的电子结构和化学环境，从而提高催化剂的活性。在第一个工作中，作者报道了氮参杂碳纳米棒包裹的钴纳米颗粒（Co-NCNRs），在CaSO3的活化作用下，高效催化水体中抗生素氯四环素的降解（图1）。并研究了反应动力学，无机阴离子和pH的影响，系统地探究催化活性位点、活性物种以及反应机理。在第二个工作中，作者利用组氨酸金属（2+）络合的方法，宏量制备介孔MCM-41-C限域的PtCo合金催化剂，用于温和条件下高效和高选择性催化生物质衍生的不饱和醛加氢生成相应的不饱和醇（图2）。并研究了催化活性中心和PtCo/MCM-41-C的催化稳定性。