北京大学科学研究部

我单位下列项目申报推荐2015年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学），特进行公示。公示期：2015年8月12日至 2015年8月18日，公示期内如对公示内容有异议，请您向北京大学科研部反映。

联系人及联系电话：张铭侯荣菊 62751439

附:公示内容

项目名称：中空结构无机功能材料的可控制备及其性能研究

主要完成人：刘小鹤，马仁志，李星国，张宁，颜爱国，史蓉蓉

完成单位：中南大学，北京大学

申报奖励类别：高等学校科学研究优秀成果奖――自然科学奖

项目简介：

与传统的体相材料相比，中空结构纳米材料具有新颖的结构、较低的密度及独特的光学和表面特性。在气体储存、人造细胞、光子晶体、催化、药物传输及可控释放等方面都有着广泛的应用。中空结构纳米材料以其新颖的物理化学特性及广泛的应用前景，为功能材料开辟了崭新的研究领域。因此，实现中空结构纳米材料的可控制备意味着丰富的物理、化学及材料研究内涵，并将可能为相关材料学科的发展提供重大的机遇。近年来，项目组利用溶液化学反应条件温和、组成易调变、可控制易操作等特点，实现了一系列中空结构纳米材料的可控制备，并探究了材料微观结构与其性能之间的关联，取得了一系列重要研究成果。主要科学发现有：

1）创建一类新型层状氢氧化物管锥状结构材料，提出了管锥状结构材料形成的“卷曲机制”，通过化学剥离反应，创建了一系列新型的、具有特定组成与功能的单层过渡金属氢氧化物纳米片。

2）发展了一种制备稀土氢氧化物纳米管的新方法，提出了稀土氢氧化物纳米管的形成机制。通过热分解，稀土氢氧化物纳米管可转化为氧化物纳米管，并保持原有的形貌特色，揭示了材料微观结构及其光学性能之间的关系。

3）建立了一种基于牺牲模板制备纳米管的方法，以纳米棒为牺牲模板，成功制备了硫化物、碲化物纳米管。

4）发展了“硬模板法”合成空心球的新途径，实现了有机聚吡咯空心球的可控制备；利用金属Ni空心球为牺牲模板，成功制备了金属Ni/Ag、Ni/Au、Ni/Pt、Ni/Pd核/壳复合空壳结构材料及贵金属Pt、Pd的空心球，研究了产物的合成机制及结构对性能的影响。

5）发展了“软模板法”合成空心球的新方法，以气泡为“软模板”，成功实现了铁酸盐空心球的调控合成，研究了其磁性与形貌之间的关系；利用生物分子模板，制备了新型层状结构稀土氧化硫酸盐空心球，提出了空心球的形成机制，研究了该类层状结构材料的性能与其微观结构间的关联。

6）发展了制备氢氧化物单晶纳米片的新方法，首次以氢氧化物单晶纳米片为前驱成功制备了单晶氧化物纳米环，并首次阐述了氧化物纳米环的形成机制。

本项目的研究成果已出版专著1部，获授权发明专利5项，在《Advanced Materials》、《Angewandte Chemie International Edition》等国际知名期刊发表研究论文70篇，论文已被国内外SCI期刊他引1270余篇次。其中，10篇代表性论文已被《Chemical Reviews》、《Chemical Society Reviews》、《Nature Communications》、《JACS》、《Advanced Materials》、《Energy & Environmental Science》、《Angewandte Chemie International Edition》等国际知名SCI期刊他引259篇次。本项目的研究成果在中空结构材料科学研究与实际应用方面具有重要的借鉴价值。

项目主要完成人情况：

第一完成人：刘小鹤，中南大学教授，对《重要科学发现》栏目中所列第1-6项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占本人平时工作量的80%。为1-10篇代表性论文的第一作者或通讯作者。

曾获国家科技奖情况：无

第二完成人：马仁志，中南大学教授，对《重要科学发现》栏目中所列第1项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占平时工作量的60%。为1-2篇代表性论文的通讯作者。

曾获国家科技奖情况：无

第三完成人：李星国，北京大学教授，对《重要科学发现》栏目中所列第6项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占平时工作量的60%。为第10篇代表性论文的通讯作者。

曾获国家科技奖情况：无

第四完成人：张宁，中南大学讲师，对《重要科学发现》栏目中所列第2项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占平时工作量的60%。为第3篇代表性论文的第一作者。

曾获国家科技奖情况：无

第五完成人：颜爱国，厦门理工学院副教授，完成本项目时工作单位为中南大学，对《重要科学发现》栏目中所列第5项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占平时工作量的60%。为第6篇代表性论文的第一作者。

曾获国家科技奖情况：无

第六完成人：史蓉蓉，兰州大学物理科学与技术学院副教授，完成本项目时工作单位为中南大学，对《重要科学发现》栏目中所列第3、5项科学发现做出了创造性贡献，该项目研究占平时工作量的60%。为第4、7篇代表性论文的第一作者。

曾获国家科技奖情况：无

十篇代表性论文目录：

序号

论文专著名称/刊名/ 作者

影响因子

年卷页码

年卷:页

发表

时间

通讯作者

第一作者

SCI他引次数

他引总次数

是否国内完成

A General Strategy to Layered Transition-metal Hydroxide Nanocones: Tuning the Composition for High Electrochemical Performance/

Advanced Materials/

Xiaohe Liu, Renzhi Ma, Yoshio Bando, Takayoshi Sasaki

17.493

2012,

24(16),

2148-2153

2012.4.24

R.Z. Ma

X.H. Liu

是

Layered Cobalt Hydroxide Nanocones: Microwave-assisted Synthesis, Exfoliation and Structural Modification/

Angewandte Chemie International Edition/

Xiaohe Liu, Renzhi Ma, Yoshio Bando, Takayoshi Sasaki

11.261

2010,

49(44),

8253-8256

2010.3.03

R.Z. Ma

X.H. Liu

是

Selective and Controlled Synthesis of Single-crystalline Yttrium Hydroxide/Oxide Nanosheets and Nanotubes/

Journal of Physical Chemistry C/

Ning Zhang, Xiaohe Liu, Ran Yi, Rongrong Shi, Guanhua Gao, Guanzhou Qiu

4.774

2008,

112(46),

17788-17795

2008.11.20

X.H. Liu

N. Zhang

是

Selective Synthesis and Magnetic Properties of Uniform CoTe and CoTe2 Nanotubes/

Journal of Materials Chemistry/

Rongrong Shi, Xiaohe Liu, Youguo Shi, Renzhi Ma, Baoping Jia, Haitao Zhang, Guanzhou Qiu

7.443

2010,

20(36),

7634-7636

2010.6.10

X.H. Liu

R.R. Shi

是

Hollow Metallic Microspheres: Fabrication and Characterization/

Journal of Physical Chemistry C/

Ran Yi, Rongrong Shi, Guanhua Gao, Ning Zhang, Xuemei Cui, Yuehui He, Xiaohe Liu

4.774

2009,

113(4),

1222-1226

2009.1.29

X.H. Liu

R. Yi

是

Selective synthesis and properties of monodisperse Zn ferrite hollow nanospheres and nanosheets/

Journal of Physical Chemistry C/

Aiguo Yan, Xiaohe Liu, Ran Yi, Rongrong Shi, Ning Zhang, Guanzhou Qiu

4.774

2008,

112(23),

8558-8563

2008.6.12

X.H. Liu

A.G. Yan

是

Shape-controlled Synthesis and Characterization of Cobalt Oxides Hollow Spheres and Octahedra/

Dalton Transactions/

Rongrong Shi, Gen Chen, Wei Ma, Dan Zhang, Guanzhou Qiu, Xiaohe Liu

4.197

2012, 41(19), 5981-5987

2012.6.26

X.H. Liu

R.R. Shi

是

General synthetic strategy for high-yield and uniform rare-earth oxysulfates (RE2O2SO4, RE= La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Y, Ho, and Yb) hollow spheres/

RSC Advances/

Xiaohe Liu, Dan Zhang, Jinghui Jiang, Ning Zhang, Renzhi Ma, Haibo Zeng, Baoping Jia, Shoubao Zhang, Guanzhou Qiu

3.840

2012,

2(25),

9362-9365

2012.8.20

X.H. Liu

是

Cobalt Hydroxide Nanosheets and Their Thermal Decomposition to Cobalt Oxide Nanorings/

Chemistry - An Asian Journal/

Xiaohe Liu, Ran Yi, Ning Zhang, Rongrong Shi, Xingguo Li, Guanzhou Qiu

4.587

2008,

3(4),

732-738

2008. 1.18

X.H. Liu

是

Rationally synthetic strategy: from nickel hydroxide nanosheets to nickel oxide nanorolls/

Nanotechnology/

Xiaohe Liu, Guanzhou Qiu, Zhong Wang, Xingguo Li

3.821

2005,

16(8),

1400-1405

2005.8.10

X.G. Li

X.H. Liu

是

通知公告

2015年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学）候选项目公示