姓 名： 于广涛
性 别： 男
出生年月： 1977年11月
职 称： 教授
研究方向： 新型高效催化剂设计及催化机理研究
学科专长： 物理化学（计算模拟）
联系方式：
邮箱: yugt@fjnu.edu.cn
通讯地址：福建省福州市仓山区福建师范大学仓山校区化学与材料学院
邮编：350007
个人简介：
于广涛教授一直从事新材料的结构设计及性能研究方面的理论工作，致力于解决材料在实际应用过程中遇到的瓶颈问题。于2006年-2010年，作为博士后和访问学者先后在日本九州大学（JSPS Postdoctoral Fellowship）、美国波多黎各大学从事相关方向的研究工作。截至目前，已取得了系列的创新性研究成果，在国际知名学术期刊上发表SCI论文90余篇（引用率3600余次，H-index=23），大多发表在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Mater. Chem.A/C、2D Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces、Appl. Surf. Sci. Inorg. Chem. Front.、Inorg. Chem.、Phys. Chem. Chem. Phys和J. Phys. Chem C等国际权威杂志上。其中，以通讯/共同一作在影响因子>10.0的高水平学术期刊上发表Nat. Commun.1篇、J. Am. Chem. Soc. 2篇（均为封面文章和亮点文章）、Angew. Chem. Int. Ed. 2篇以及J. Mater. Chem. A3篇。这些工作已受到国内外同行的广泛关注，已有3篇文章成为SCI高被引论文，被归入其学术领域中最优秀的1%之列，其中2篇文章成为热点论文，被归入其学术领域中最优秀的0.1%之列；此外，还有2篇文章被编辑选入《PCCP Hot Articles Collection》专辑重点推荐；相关工作也被美国化学会C&EN杂志、X-mol以及材料人等公共平台重点介绍。
教育经历：
2001.09—2006.06, 吉林大学, 物理化学, 博士
1997.09—2001.07, 吉林大学, 化学, 学士
科研与学术工作经历：
2020.01--现在, 福建师范大学, 化学与材料学院, 教授，引进人才，博士生导师
2018.11--2020.01, 吉林大学, 理论化学研究所, 副教授，博士生导师
2009.02--2018.11, 吉林大学, 理论化学研究所, 副教授，引进人才，学术骨干,硕士生导师
2009.04--2010.05, 美国波多黎各大学, 化学系, 访问学者
2007.04--2008.10, 日本九州大学, 综合理工学研究院, JSPS海外特别研究员
2006.12--2007.03, 日本九州大学, 综合理工学研究院, 博士后
研究领域：
新型能源材料的结构设计和性能研究
燃料电池涉及的氧还原（ORR）反应过程中相关催化剂设计及机理研究
氮气还原（NRR）反应过程中相关高效催化剂的设计及机理研究
革新低维纳米材料的结构设计和非线性光学性质研究
科研项目：
主持国家自然科学基金面上项目、吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目等共5项
教学情况：
主讲《无机化学》课程
代表性论文/著作：
1. Jian J, Chen W, Zeng DC, Chang LM, Zhang R, Jiang MC, Yu GT*, Huang XR, Yuan HM*, Feng SH, Superhydrophilic Potassium Ferrite Nanocrystals for Large-Current-Density Overall Water Splitting, J. Mater. Chem. A, 2021, DOI: 10.1039/d1ta00693b.
2.Liu JW, Yu GT*, Huang XR, Chen W*, The crucial role of strained ring in enhancing the hydrogen evolution catalytic activity for the 2D carbon allotropes: a high-throughput first-principles investigation, 2D Mater., 2020, 7, 015015.
3.Zhang R, Yu GT*, Gao Y, Huang XR, Chen W*, Applying surface strain and coupling with pure or N/B-doped graphene to successfully achieve high HER catalytic activity in 2D layered SnP3-based nanomaterials: a first-principles investigation, Inorg. Chem. Front., 2020, 7, 647.
4. Ku RQ, Yu GT*, Gao J, Huang XR, Chen W*, Embedding tetrahedral 3d transition metal TM4 clusters into the cavity of two-dimensional graphdiyne to construct highly efficient and nonprecious electrocatalysts for hydrogen evolution reaction, Phys. Chem. Chem. Phys., 2020, 22, 3254.
5. Zheng SZ, Fu Y, Zheng LJ, Zhu ZY, Yu GT*, Yang DC*, Polypyrrole encapsulating TiB2 as newly-emerged electrocatalyst for highly boosted hydrogen evolution reaction, Ceramics International, 2019, 45, 23298.
6. Zhang CH, Yu GT*, Ku RQ, Huang XR, Chen W*, Theoretical Investigation on the High HER Catalytic Activity of 2D Layered GeP3 Nanomaterials and Its Further Enhancement by Applying the Surface Strain or Coupling with Graphene, Appl. Surf. Sci., 2019, 481, 272.
7. Liu JW, Yu GT*, Zhang R, Huang XR*, Chen W*, Theoretical Predication on the High Hydrogen Evolution Catalytic Activity for the Cubic and Tetragonal SnP Systems, Phys. Chem. Chem. Phys., 2019, 21, 5521.
8. Wang T, Yu GT*, Liu JW, Huang XR, Chen W*, Theoretical Design on Series of 2D TM-C3N4 and TM-C3N4@graphene (TM = V, Nb and Ta) Nanostructures with Highly Efficient Catalytic Activity for Hydrogen Evolution Reaction, Phys. Chem. Chem. Phys., 2019, 21, 1773.
9. Ma YF, Yu GT*, Wang T, Zhang CH, Huang XR, Chen W*, Highly efficient catalytic activity for the hydrogen evolution reaction on pristine and monovacancy defected WP systems: a first-principles investigation, Phys. Chem. Chem. Phys., 2018, 20, 13757.
10. Chen YL, Yu GT(co-first author), Chen W*, Liu YP, Li GD, Zhu PW*, Tao Q, Li QJ, Liu JW, Shen XP, Li H, Huang XR, Wang DJ, Asefa T*, Zou XX*, Highly Active, Nonprecious Electrocatalyst Comprising Borophene Subunits for the Hydrogen Evolution Reaction, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 12370.（封面文章，亮点文章，SCI高被引论文）
11. Shen XP, Yu GT*, Zhang ZS, Liu JW, Li H, Huang XR, Chen W*, Covalent surface modification with electron-donating/accepting p-conjugated chains to effectively tune the electronic and magnetic properties of zigzag SiC nanoribbons, J. Mater. Chem.C, 2017, 5, 2022.
12. Li H, Chen W, Shen XP, Liu JW, Huang XR, Yu GT*, Adsorbing the 3d-transition metal atoms to effectively modulate the electronic and magnetic behaviors of zigzag SiC nanoribbons, Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 3694.
13. Feng LL, Yu GT(co-first author), Wu YY, Li GD, Li H, Sun YH, Asefa T*, Chen W*, Zou XX*, High-Index Faceted Ni3S2NanosheetArrays as Highly Active and Ultrastable Electrocatalysts for Water Splitting, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 14023.（封面文章，亮点文章，SCI高被引论文和热点论文）
14. Chen W, Zhang H, Ding XL, Yu GT*, Liu D, Huang XR, Dihalogen Edge-Modification: an Effective Approach to Realize the Half-Metallicity and Metallicity in Zigzag Silicon Carbon Nanoribbons, J. Mater. Chem. C, 2014, 2, 7836.
15.Yu GT*, Liu D, Chen W*, Zhang H, Huang XR, Introducing the Triangular Defect to Effectively Engineer the Wide Band Gap of Boron Nitride Nanoribbons with Zigzag and Even Armchair Edges, J. Phys. Chem. C, 2014,118, 12880.
16. Niu M, Yu GT*, Yang GH,Chen W*, Zhao XG, Huang XR*, Doping the Alkali Atom: An Effective Strategy to Improve the Electronic and Nonlinear Optical Properties of Inorganic Al12N12Nanocage, Inorg. Chem., 2014, 53, 349.
17. Yu GT*, Zhao XG, Niu M, Huang XR, Zhang H and Chen W*, Constructing a Mixed π-Conjugated Bridge: A Simple and Effective Approach to Realize a Large First Hyperpolarizability in Carbon Nanotube-Based Systems, J. Mater. Chem. C, 2013, 1, 3833.
18. Guan J, Chen W, Li YF, Yu GT*, Shi ZM, Huang XR*, Sun CC, Chen ZF*, An Effective Approach to Achieve a Spin Gapless Semiconductor–Half-Metal–Metal Transition in Zigzag Graphene Nanoribbons: Attaching A Floating Induced Dipole Field via π – π Interactions, Adv. Funct. Mater.,2013, 23, 1507. (内封面文章)
19. Guan J, Chen W*, Zhao XJ, Yu GT*, Huang XR*, Sun CC, Successive Hydrogenation Starting from the Edge(s): An Effective Approach toFine-Tune the Electronic and Magnetic Behaviors of SiC Nanoribbons, J. Mater. Chem.,2012, 22,24166.
近期代表性研究成果简介：
（一）低维纳米材料的结构设计及性能研究
低维纳米材料能够展现独特的电学、磁学、光学和力学等性质，然而其在实际应用过程中存在诸多瓶颈问题。例如，“石墨烯具有零带隙半导体特性”、“碳纳米条带边缘容易发生重构”、“低维无机BN/AlN纳米材料的带隙过宽（尤其扶手椅型纳米结构的能带结构更难于调控，而其在实验上却更易获得）”、“锯齿型无机SiC纳米条带的铁磁态和反铁磁态能量简并”、“单纯碳纳米管作为π桥时延长其长度不能进一步提高体系一阶超极化率”等系列问题都严重阻碍了这些优越材料在功能纳米器件或非线性光学材料等领域中的实际应用。申请人经过系列研究工作提出可以利用“具有推拉电子特性的化学基团边缘修饰”、“双卤原子边缘修饰”、“具有不同氢化方式和比例的共价表面修饰”、“具有推拉电子特性的聚合物/有机物分子的非共价表面修饰”、“引入各类缺陷”、“引入额外电子”、“（超）碱金属掺杂”、“超原子的表面修饰”以及“构建混合型π共轭桥”等新方法，去有效调节这些碳基和无机低维纳米体系的电学、磁学和非线性光学等性质，突破其在实际应用过程中遇到的瓶颈问题（图1展示了课题组近期在该方向的一些代表性工作）。我们通过分析这些策略对材料体系的结构、稳定性、磁性、能带结构、态密度（DOS）、电荷分布、静电势、电荷转移过程等多方面产生的影响，揭示了其有效调控这些低维纳米体系电、磁和光学等性质的微观机制，总结了一般性规律，为实验上调控这些材料的物性提供了新思路和新方法，为推进其在新型功能纳米器件和非线性光学材料等领域中的实际应用提供了科学的理论依据。这些创新性研究成果均以通讯/一作发表在Adv. Funct. Mater.、J. Mater. Chem.、J. Comput. Chem.、J. Phys. Chem.、Inorg. Chem.、ChemPhysChem和Phys. Chem. Chem. Phys.等国际知名学术期刊上，并得到了国内外同行的广泛关注和认可。
图1. 本课题组发表的关于新材料设计及性能研究方面的一些代表性工作
（二）新型廉价高效的HER和OER催化剂设计及机理研究
近些年，本课题组已经开展了系列关于廉价高效析氧/析氢（OER/HER）催化剂设计及催化机理方面的理论研究工作（图2），系统探索了复杂电荷转移过程、高指数晶面、结构内部张力、空间位阻、缺陷形成、表面掺杂、外加应力以及超价行为等因素对材料体系OER和HER催化性能的影响，详细阐述了相关催化机理，并总结了一般性规律，给予相关实验工作很好的启示。系列创新性成果已发表在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.（2篇，均为封面文章和亮点文章）、Angew. Chem. Int. Ed.（2篇，其中1篇为扉页文章）、Adv. Mater.、J. Mater. Chem. A（3篇）、ACS Appl. Mater. Interfaces、2D Mater.、Appl. Surf. Sci.、Inorg. Chem. Front.、ACS Appl. Energy Mater.和Phys. Chem. Chem. Phys.等高水平学术期刊上。这些工作已受到国内外同行的广泛关注，已有3篇文章成为SCI高被引论文，被归入其学术领域中最优秀的1%之列，其中2篇文章成为热点论文，被归入其学术领域中最优秀的0.1%之列；此外，还有2篇文章被编辑选入《PCCP Hot Articles Collection》专辑重点推荐；相关工作也被美国化学会C&EN杂志、X-mol以及材料人等公共平台重点介绍。
图2. 本课题组近期发表的OER/HER催化剂设计方面的代表性工作