郇亞歡，目前是華為公司的一名工程師，其本科和博士先後畢業於南京理工大學和北京科技大學，博二時加入北京大學接受聯合培養。博士畢業之後，她又在北大做了兩年博後研究。
圖 | 郇亞歡（來源：郇亞歡）
二維納米材料的可控制備、精細表征、新奇物性研究、及其在微納電子和能源領域的應用，是她在讀博和博後期間的主要研究方向。
截止目前，她曾以第一作者、共同一作、通訊作者等身份，在 Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society、Advanced Energy Materials、ACS Nano、ACS Energy Letters 等刊物上累計發表 10 余篇論文。
儘管在基礎研究領域已經深耕多年，但是郇亞歡在結束博士後研究之後，選擇了加入華為公司。
她表示：「我很希望能有機會了解業界真正需要什麼，以及如何將產學研結合起來。華為為我提供了一個理想的平台，在這裡我不僅可以繼續做科研，還能學習如何將理論研究轉化為實際產品和技術。」
值得注意的是，在北大期間她曾發表過一篇關於催化劑的論文，並由她本人擔任共同通訊作者。
據介紹，這一工作旨在解決目前電催化析氫領域的關鍵問題——尋找催化活性高且廉價的非貴金屬催化劑，助力實現氫能源廣泛應用的願景。
多年來，儘管學界已經研發多款具備應用前景的催化劑。但是，想要實現大規模的應用，還有很多問題需要解決，例如部分活性高的催化劑其化學穩定性較差，以至於會影響使用壽命。
此外，催化劑和電極之間的粘附性也亟待改善，將催化劑單純地塗敷在電極表面，很容易在大電流時發生脫落，不能滿足大規模生產需求。
為了解決上述兩個問題，郇亞歡和此前在北大的同事啟動了本次研究。她表示：「我本人和當時所在的課題組，在金屬性過渡金屬硫屬化合物的製備和電催化上，已經擁有多年的研究積累。」
同時，本次工作也基於課題組的一項前期成果——在多孔金上製備的垂直硫化鉭納米片。但在上一項研究中，他們所選用的多孔金基底並不適用於實際生產。
因此在本次工作中，該團隊希望找到性能更好、造價更便宜的襯底和電極材料。基於此，他們定下這樣一個研究目標：在廉價導電的襯底上，製備具有垂直結構的納米片催化劑，以此實現高效的電催化析氫。
最終，他們開發出一種批量製備方法，讓製備 3D 垂直的高質量硫化鈮納米片成為可能。這種垂直結構的硫化鈮納米片，可以提供大量的活性位點，從而能夠帶來高效的催化效果。
（來源：Advanced Energy Materials）
與此同時，對於高晶體質量的硫化鈮來說，由於其化學性質更加穩定，當納米片在電催化過程中，特別是大電流情況下不易發生破碎。
此外，他們還將碳納米管布作為生長基底和電極材料，讓硫化鈮納米片和碳納米管之間形成獨特的互鎖結構，從而形成較強的介面耦合，進而讓納米片結構在大電流下有非常好的穩定性和催化性能，藉此在大電流下之下實現了高效的電催化產氫，為發展高效穩定的催化劑和電極結構提供了有效解決方案。
日前，相關論文《碳納米管薄膜上高度穩定的垂直取向 2H-硫化鈮納米片具有優異的電催化活性》（Highly Stable Vertically Oriented 2H-NbS2 Nanosheets on Carbon Nanotube Films toward Superior Electrocatalytic Activity）為題發在 Advanced Energy Materials[1]。
北京大學 Peng You 博士是第一作者，郇亞歡和北京大學教授張艷鋒擔任共同通訊作者。
圖 | 相關論文（來源：Advanced Energy Materials）
預計這一成果在氫能源領域具備一定的應用前景，即能用於電解水制氫、氫燃料電池等。
此外，其他科研團隊曾證明硫化鈮也可用於鉀離子電池負極材料，因此這種硫化鈮/碳納米管結構在鉀離子電池中的應用前景也值得被進一步挖掘。
儘管郇亞歡已經加入業界，但是張艷鋒團隊將繼續專注於進一步提升金屬性過渡金屬硫屬化合物基催化劑的電催化活性。
該類材料的塔菲爾斜率比較小，但是開啟電壓比較大。因此，課題組打算從材料改性和結構優化等方面入手，降低該類催化劑的開啟電壓，從而增加它的催化效率，以便讓其能夠適用於實際應用場景，進而推動電催化析氫領域的進一步發展。
參考資料：
1.Peng, Y., Zhu, L., Li, C., Hu, J., Lu, Y., Fu, J., ... & Zhang, Y. Highly Stable Vertically Oriented 2H‐NbS Nanosheets on Carbon Nanotube Films toward Superior Electrocatalytic Activity.Advanced Energy Materials, 2302510.
排版：朵克斯