近日，電子工程學院光電能源催化材料與器件研究所圍繞新材料和功能器件在自適應視覺仿生晶體管、新型范德華異質結結型晶體管、電催化合成和超級電容器活性電極材料的研究領域取得新的進展，相關研究成果發表在了國際權威期刊。

1.自適應視覺仿生晶體管

李莎莎博士（共同第一作者）與華南師范大學霍能杰研究員，浙江大學李京波教授團隊合作研制了基于范德華異質結的視覺仿生晶體管，相關研究成果發表在Nature子刊《Nature Communication》（中國科學院一區TOP IF=16.6）雜志上。在雪崩隧穿機制和光電導機制的可控動態調節下，晶體管具有微秒級的精確感知，其環境光適應速度比人類視網膜適應速度快104倍以上。基于自適應視覺仿生晶體管的仿生視覺系統能夠在危險環境中替代人眼進行感知和判斷，在自動駕駛、面部識別和醫學成像等領域具有巨大的應用潛力。

2.新型范德華異質結結型晶體管

李莎莎博士（通訊作者之一）與華南師范大學孫一鳴研究員課題組合作設計了基于范德華異質結結型晶體管，相關工作發表在《Advanced Functional Materials》（中國科學院一區TOP，IF=18.5）期刊。基于范德華異質結結型晶體管可實現整流二極管、p溝道和n溝道晶體管在同一器件中多功能集成，通過高效雙柵調制，可以獲得高遷移率、近理想的亞閾值擺幅和高開關比性能。

3.遠程調控Co-N?電子結構促進H?O?合成

赫丙玲博士（共同第一作者）與江南大學朱永法教授團隊合作研究了遠程調控Co-N?電子結構促進H?O?合成，相關研究成果發表在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（中國科學院一區TOP，IF=20.2）期刊。Co-N4電子結構在調節鈷卟啉2e-ORR性能方面的作用，并構建共價連接策略來處理卟啉單體在惡劣操作條件下的聚集性質，特制的Co-TEPP-COP/rGO催化劑對H2O2表現出優異的選擇性和耐久性，并實現了高效電催化合成H2O2。本研究對開發高效的2e-ORR電催化劑合成H2O2具有重要意義。

赫丙玲博士借助DFT計算解釋了Co-N4活性中心的電子結構與電催化性能之間的內在關系。Co-TEPP中的Co d軌道中心的下移（圖a），導致更高的反鍵態占據率，減弱了*OOH吸附（圖b），從而提高2e- ORR動力學。從*OOH吸附的Bader電荷分析可知從Co-TEPP吸附的*OOH的電荷轉移受到抑制（圖c）。差分電荷分析（圖d）表明Co-TPP和Co-TAPP中*OOH的H原子與配位N原子之間存在氫鍵相互作用，而在Co-TEPP中這種相互作用消失，從而使Co-TEPP上相對較弱的*OOH結合強度合理化（圖d）。因此，具有缺電子Co-N4活性中心的Co-TEPP抑制了與*OOH間的氫鍵作用促進了H?O?電合成。

4.MoC@C/RGO納米限域結構在超級電容器活性電極中的應用

王雯博士（第一作者和通訊作者）通過納米限域策略成功制備了MoC@C/RGO納米材料，相關研究成功發表在《Functional Materials Letters》期刊。經測試，MoC@C/RGO作為超級電容器的活性電極材料，比電容值為420 F/g，在5000次循環的恒流充放電測試中電容保持率為97.6%，具有良好的電化學穩定性，為高效超級電容器的發展提供了新思路。

期刊簡介：

《Nature Communications》是Nature旗下的綜合性期刊，致力于生物、物理、化學和地球科學等各領域的高質量研究。

《Advanced Functional Materials》由Wiley出版，是材料領域頂級期刊，旨在及時、準確、全面地報道國內外材料科學工作者在該領域取得的最新研究成果。

《Applied Catalysis B: Environment and Energy》是國際催化科技領域的代表性期刊之一，最新影響因子達20.2。旨在推廣環境與能源催化領域的前沿科學技術，以及催化技術在環境污染物控制、清潔能源轉化利用及碳中和等領域的應用。

《Functional Materials Letters》是一本國際著名的材料科學期刊，旨在發布具有重要科學意義和應用前景的功能材料研究成果。

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50488-6

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202316488

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124448

https://doi.org/10.1142/S1793604724510524

（文、圖/李莎莎 赫丙玲 王雯 初審/方愿捷 部門審核/葉松 終審/張連福 發布/樊振華）