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杨志峰院士、张偲院士团队冯景春教授课题组在深海感知装备与微生物研究中取得重要进展

近日，生态环境与海洋学院杨志峰院士、张偲院士团队冯景春教授课题组在深海感知装备与微生物研究中取得重要进展，研究成果以“Closed-loop in situ isolation of deep-sea extremophiles through sensor-driven microenvironment preservation”为题发表于Nature子刊《Nature Sensors》。广东工业大学智慧海洋科学与工程研究院为论文第一单位，研究院冯景春教授为论文第一作者，张偲院士为通讯作者。

成果简介：

深海微生物广泛参与全球生物地球化学循环，并具有重要的极端生物资源价值，但传统采样与分离纯化流程难以在样品由海底进入实验室的全过程中持续维持原位环境条件，无法有效突破深海极端微生物可培养性差的技术壁垒，其真实生理特征也容易在减压和环境扰动中丢失。因此，本研究首次提出并开发了一个面向深海微生物研究的闭环智能系统（DISCUSS），将光学、化学和力学等多模态环境传感、保压采样、等压转移、长周期高压富集培养以及自动化单菌落分离纳入统一的闭环控制体系，并完成了全流程实验验证。

该研究实现了由原位环境感知向实验室动态重构与单菌落自动分离的连续衔接，为保持深海微生物原位相关生理特征、提高极端微生物可培养性，并推动深海微生物研究向标准化、自动化和传感驱动的全过程保真模式发展提供了新的技术路径。并且该装备体系可改装适配于热液、极地、深地油藏、酸性矿井、食品工业等需要无人操作获取特殊价值微生物资源的场景，为微生物资源智能挖掘提供了新方法，体现了广东工业大学在深海资源开发中长期以来在智能装备方面的技术积累。

致谢：本研究得到了国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（42227803）、国家自然科学基金杰出青年科学基金项目（42325603）、国家自然科学基金重大项目（42494884）、国家自然科学基金共享航次计划重大科学考察航次项目（42449303）、国家科学技术部国家重点研发计划项目（2021YFF0502300）等科研项目的资助。

杨志峰院士团队在河岸带土地利用集约化如何削弱河流群落稳定性研究中取得重要理论进展

近日，生态环境与海洋学院杨志峰院士团队在河岸带土地利用集约化如何削弱河流群落稳定性研究中取得重要理论进展，研究成果以“Afunctional-trophic pathway links riparian land use intensification to riverine community stability”为题发表于Science子刊《Science Advances》。广工生态环境与海洋学院为论文第一单位，学院李飞龙教授为论文第一/通讯作者。

成果简介：

河岸带农业扩张和城镇化正重塑河流生态系统，但其如何通过功能群落重组与营养级网络变化进一步影响生态稳定性，仍缺乏真实河流尺度上的机制性证据。尤其是传统物种多样性指标难以揭示这种“从土地利用压力到生态系统失稳”的内在传导路径，亟需建立多营养级生态监测与机制解析框架。该研究以我国珠江流域东江为对象，基于连续4年6次监测的213个采样点数据集，整合多标记eDNA、功能性状、metaweb和结构方程模型，发现农业用地和城镇不透水面增加均显著降低鱼类、水生昆虫和藻类的功能多样性，并同步削弱营养级网络的嵌套性、模块度和稳健性。

分析表明，功能多样性和营养级网络结构均显著提升群落稳定性，而土地利用集约化主要通过削弱这两类生态属性间接导致多营养级群落失稳。该研究突破了以往单一类群和分类多样性导向的河流生态评估范式，构建了“eDNA监测—功能性状—营养级网络结构—稳定性”的分析框架。研究不仅揭示了土地利用集约化影响河流群落稳定性的关键路径，也为快速城镇化地区从“保护物种数量”向“维护功能多样性与营养级网络完整性”转变提供了新的科学依据。

致谢：本研究得到了国家自然科学基金重点项目（52239005）和面上项目（52579061、52471276）、广东省基础与应用基础研究（2024A1515010952）等项目资助。

邱学青教授团队在木质素碳基材料应用领域取得重要进展

近日，学校邱学青教授团队在木质素碳基材料应用领域取得重要进展，提出了一种基于木质素分子结构可编程调控的界面微环境构筑策略。以电化学氧化木质素为前驱体，构筑木质素-金属超分子框架复合物，原位碳化形成Ni富集RuNi合金限域于N、O协同调控的木质素衍生碳微环境中。木质素碳不仅是载体，更作为Donnan水合漏斗调控界面水和OH⁻的富集、极化与传输，从而提升RuNi合金中Ni主导水解离、Ru主导产氢和Ru–O物种促甲醛氧化的位点协同效应，实现低能耗双极制氢。相关成果发表于国际化学领域TOP期刊《Journal of the American Chemical Society》。

木质素是自然界中储量最丰富的可再生芳香族高分子，具有高含碳量、丰富含氧官能团和三维交联网络结构，被认为是构筑碳基电催化材料的重要生物质前驱体。相比传统碳源，木质素来源广泛、成本低廉，其天然芳香骨架和多功能基团可为金属离子配位、杂原子掺杂和界面结构调控提供独特分子基础，因而在生物质高值化利用和能源催化领域受到广泛关注。然而，工业木质素分子结构复杂、分子量分布宽、官能团空间分布不均，且强π–π堆积易导致致密聚集，使金属离子难以均匀锚定，活性位点易团聚，电子传输和界面传质过程受限。

目前多数木质素衍生电催化材料仍主要将木质素作为碳源或结构模板，对其分子结构调控、金属配位能力以及界面微环境构筑作用的利用仍然不足。在碱性电催化体系中，反应效率不仅受金属活性中心本征活性控制，还高度依赖界面水结构、OH⁻富集传输及中间体稳定。对于低能耗制氢而言，以易氧化有机分子替代动力学缓慢的析氧反应，可有效降低阳极电位，但也对多位点协同和界面传质提出更高要求。因此，如何将木质素由传统碳源升级为兼具金属位点构筑和界面水合调控功能的平台，是实现高效电解的关键。针对这一挑战，邱学青教授团队提出电氧化木质素导向的 Donnan 水合漏斗构筑策略，将木质素结构调控从金属锚定与碳骨架构筑推进到界面水合微环境调控，实现RuNi合金、木质素衍生碳微环境与醛辅助双极制氢的高效耦合，为木质素衍生微环境调控型电催化剂设计及低能耗双极制氢提供了新的材料范式和反应路径。

团队长期围绕木质素微结构调控及其高值化应用开展研究，前期工作通过羧甲基化（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202306333）、胺化（ACS Catal. 2022, 12, 11573–11585）、氧化氨解改性（Adv. Mater.2025,2501113;Fundam.Res.2025,doi.org/10.1016/j.fmre.2025.09.020）以及水热改性(J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 50, 46360-46372)等策略，赋予木质素更均匀、更可控的表面官能团分布，推动其由传统生物质碳源转变为可精准配位金属离子的功能化生物质配体。本工作创新提出电氧化木质素导向的界面微环境构筑策略，将木质素分子结构调控、RuNi 合金界面工程与 Donnan 水合效应有机结合，用于低能耗醛辅助双极制氢。RuNi@NOLC在碱性 HER 中仅需 10 mV 过电位即可达到 10 mA cm⁻²，在甲醛氧化中仅 0.32 V 即可达到 100 mA cm⁻²。耦合 HER 与 FOR 后，体系能耗降至 0.76 kWh Nm⁻³ H₂，并实现 199.6% 的表观氢气法拉第效率和 99.5% 的甲酸盐法拉第效率。该研究为木质素从可再生碳源迈向界面微环境调控平台提供了新的范式，也为低能耗双极制氢开辟了新的反应路径。

论文第一作者为博士后刘江淋，通讯作者为轻工化工学院邱学青教授和林绪亮教授。

王成勇教授团队发表原创声直接制造理论最新研究成果

近日，机电工程学院王成勇教授团队原创声直接制造理论在微结构精密构筑研究领域取得重要进展，相关成果以“Directed acoustic construction and modulation of microstructures with spatially graded properties”为题发表于机械工程领域顶刊《International Journal of Machine Tools and Manufacture》（Q1，IF=24.1）。该成果是国家自然科学基金原创探索计划项目及其延续资助项目的重要产出。广东工业大学为论文唯一单位，吴丹丹博士为论文第一作者，王成勇教授为论文通讯作者。

传统逐层制造方法受限于均匀能量沉积，所制备微结构力学性能单一，无法在单一平面内按需灵活调控，成为制约柔性传感性能提升的关键瓶颈。针对这一难题，王成勇教授团队创新提出微结构的“定向声学构筑”（Directed Acoustic Construction, DAC）策略，利用超声波引发的声机械、物理与化学效应协同作用，可在5分钟内一步制得具有空间局域弹性模量梯度的金刚石/PDMS微结构阵列。基于梯度性能微结构的柔性压力传感器在0–2 kPa范围内灵敏度达51.49 kPa⁻¹，较常规性能均一传感器提升58.43%，线性度高达0.996。成功实现了脉搏、吞咽、呼吸及发音等微弱生理信号的实时监测。

该策略突破了传统制造中能量逐层堆积的固有局限，以声波为直接作用能量，实现了全自由度连续控制与力学性能的空间按需定制，达成了复杂构件的设计-制造-性能调控一体化集成，为超材料、柔性传感及仿生结构等功能器件的性能按需设计开辟了全新路径。

陈旭东教授、汪成教授、钟世龙副教授团队在光学防伪与加密领域取得新进展

近日，轻工化工学院陈旭东教授、汪成教授、钟世龙副教授团队利用聚合物基褶皱结构在光学防伪与加密领域取得新进展。研究团队面向高安全等级衍射防伪标签（DALs）在信息容量、通道独立性和环境稳定性方面的瓶颈，提出了一种基于光敏聚氨酯（Pho-PU）薄膜表面可控褶皱结构的角度复用光学加密策略。通过分子结构设计、光诱导应力调控和溶剂显影放大，在透明聚氨酯薄膜表面构筑了高度有序的周期性褶皱结构，并利用其一阶衍射对方位角高度敏感的特性，将不同取向的光栅单元作为独立光学通道，实现了双通道、四通道及八通道角度可切换独立衍射图像。

相关成果以“Buckling-Induced Angular-Switchable Diffraction Images on Polyurethane Film for Optical Encryption and Anti-Counterfeiting”为题发表在国际著名期刊《Advanced Materials》，钟世龙副教授、硕士生朱永健与梁伟恩为论文共同第一作者；陈旭东教授、钟世龙副教授，以及中山大学朱照祥博士后为共同通讯作者。该工作是钟世龙副教授在学校“青年百人计划”（博士后）资助期间所发表论文的深入研究。其前期成果以题为“Designed wrinkles for optical encryption and flexible integrated circuit carrier board”发表于Nature旗下期刊《Nature Communications》。本项后续工作既是对该研究的延续与拓展，也进一步印证了学校“青年百人计划”人才政策的科学性与实效性。广东工业大学轻工化工学院均为两篇论文的第一完成单位。

传统衍射防伪标签大多依赖单一微纳结构或单一显示通道，信息容量有限，一旦结构设计规律被掌握，仍存在被仿制和破解的风险；同时，其在高温、高湿或复杂基底环境下的结构稳定性也限制了实际应用。针对上述难题，研究团队以Pho-PU薄膜为材料体系，通过365 nm紫外光选择性照射诱导曝光区域1,4-二氢吡啶转化为2,6-二甲基吡啶结构，并与主链仲胺基团形成氢键，产生局域内应力驱动薄膜表面发生初始屈曲变形；随后经乙腈显影放大，形成周期和取向均可精确调控的表面浮雕光栅。进一步研究表明，该光栅的一阶衍射对方位角高度敏感。当样品方位角旋转至约12°时，一阶衍射信号趋于消失。这一特性使得不同取向的光栅天然形成相互独立的光学通道。基于该机制，团队先后实现了双通道、四通道及八通道角度可切换独立衍射图像。

实验结果表明，八通道体系在缺少正确密钥时随机猜测误识别率下限达99.04%，八幅衍射图像信噪比均大于30、对比度均超过1，满足ISO/IEC 15415条码质量标准Grade C要求。同时，该防伪标签可贴附于玻璃、陶瓷、PET及金属等多种基底，并在85°C、85%相对湿度条件下保持良好的尺寸稳定性与光学性能，能够有效防止标签形变导致的验证功能失效。

该研究融合了聚氨酯材料的可加工性、光敏单元的应力响应特性、微纳屈曲结构的衍射特性及角度复用编码策略，构建了从材料设计到多通道光学加密器件的完整技术链条，为高容量、高安全等级聚合物基衍射防伪标签的制备提供了可行路径。

张伟副教授、熊世云教授、黄少铭教授团队在钠离子电池负极材料研究领域取得重要原创进展

近日，材料与能源学院张伟副教授、熊世云教授、黄少铭教授团队在钠离子电池负极材料研究领域取得重要原创进展，相关研究成果以“Unlocking Lewis-Acid Catalysis and Crystalline Polyselenide Evolution for Ultra-Stable Sodium-ion Batteries”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》。广东工业大学材料与能源学院为论文第一单位，张伟副教授、熊世云教授、黄少铭教授为论文通讯作者。

成果简介：

发展大规模、低成本的电化学储能技术是实现“双碳”目标的关键支撑。钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉且与锂离子电池工作原理相似，被视为下一代大规模储能系统的理想选择。然而，钠离子半径较大，导致电极材料中离子迁移动力学缓慢、结构应变显著，严重制约了其倍率性能和长循环稳定性。

金属硒化物因具有高电子电导率、窄带隙和较弱的M-Se键能等优势，被认为是极具前景的钠离子电池负极材料。但其长期受困于三大核心瓶颈：反应动力学迟缓、钠多硒化物（NaxSey）严重溶解穿梭以及循环过程中剧烈的体积膨胀。针对上述挑战，团队以SnSe₂为模型体系，结合理论计算与实验验证，首次揭示了Sn位点对多硒化物转化的“阶段选择性催化”特性——其仅能促进高阶多硒化物Na2Se6向可溶性Na2Se4的转化，却无法驱动后续Na2Se4向最终产物Na2Se的深度转化，导致可溶性中间产物持续累积与穿梭，造成容量快速衰减。

基于此，团队提出了“双位点自催化”协同增强新策略，理性设计出氮掺杂碳包覆的Cu2SnSe4纳米复合材料（Cu2SnSe4@NC）。研究表明，Cu的引入有效调控了局域电子结构，形成高导电Cu-Sn网络并弱化Cu-Se键合，显著加速了初始转化反应动力学。更为关键的是，原位生成的Cu/Sn异质结构构建了双位点路易斯酸催化中心，实现了NaxSey从Na2Se6到Na2Se的全程阶梯式晶态演化，有效抑制了可溶性中间产物的溶剂化与穿梭效应。同时，Cu-Sn-Se框架作为高效晶格缓冲层，有效缓解了循环过程中的体积应变与结构畸变。

得益于上述协同机制，Cu2SnSe4@NC负极材料展现出卓越的电化学性能：在5.0 A g−1大电流密度下循环7000次后容量保持率高达95%；与NaNi0.4Fe0.4Mn0.2O2正极组装的全电池在1.0 A g−1下稳定循环超过5000次，单圈容量衰减率仅为0.0046%，性能优于绝大多数已报道的金属硫族化合物基钠离子电池体系。

该研究首次从路易斯酸碱催化角度揭示了多硒化物转化与穿梭的内在机制，提出了“电子结构调控—双位点自催化—晶格缓冲”协同设计新范式，为开发超长寿命金属硒化物负极材料提供了全新思路，对推动钠离子电池在大规模储能领域的实际应用具有重要意义。

致谢：本研究得到了广东省基础与应用基础研究基金（2026A1515010813、2024A1515010521）、国家自然科学基金（52102223、12174276）以及浙江省自然科学基金（LZ26E020008）等科研项目的资助，以及广东工业大学分析测试中心的技术支持。

半导体材料与器件团队在芘基室温磷光材料、芘基发光材料合成领域取得新进展

近日，材料与能源学院半导体材料与器件团队冯星教授/陈俊如副教授以芘为核，通过分子工程，设计合成新型功能材料，在有机π-共轭发光材料合成、芘基室温磷光材料领域取得新进展。

光学成像技术凭借无创、实时、高分辨率等优势，已成为生物医学研究不可或缺的“利器”。而分子探针作为成像系统的“眼睛”，负责将微观的生命活动转化为宏观可捕捉的信号。与传统荧光探针（发光寿命仅纳秒级）不同，超长有机磷光（UOP）探针能发出长达秒级以上的可见余辉，从而有效滤除组织自身荧光的干扰，大幅提升成像的信噪比。然而，UOP材料的发展仍面临很大挑战：大多数有机磷光局限于400-600 nm的可见光范围，且极度依赖紫外光激发，这既限制了组织穿透深度，又容易带来光损伤风险。

研究团队选用具有分子内电荷转移（ICT）特性的近红外磷光分子，通过巧妙调整末端基团的取代位置，成功增强了分子内的相互作用，从而显著提高了磷光效率。具体而言，优化后的磷光客体分子（py‑2mNO₂）具备一个相对平坦的激发态势能面，使其能够在扭曲与平面构象之间轻松“切换”。在平面构象下，分子内引力有效抑制了非辐射能量损耗，磷光得以显著提高。得益于此，该材料在450 nm可见光激发下，于700 nm处能呈现出明亮的深红/近红外磷光，强度达12 cd/m²，磷光寿命长达268 ms（图1）。

图1. (a) 目标化合物的分子设计逻辑及可见光激发近红外超长有机磷光（NIR-UOP）的光物理过程。(b) 用于构建近红外超长有机磷光纳米颗粒的纳米组装策略。

进一步地，为解决传统磷光材料在活体成像中面临的水分散差和聚集猝灭的难题，研究团队进一步采用聚合物基质隔离策略——将py‑2mNO₂与PMMA共溶于四氢呋喃，使每个发光分子被聚合物链“单独保护”，再经F127封装，制成水分散性纳米颗粒。这种纳米组装体不仅可在常规紫外灯下实现高对比度肿瘤磷光成像（SBR = 39.47），甚至在商用手机手电激发下也能获得清晰的磷光成像信号（SBR = 14.55），为深层组织成像和即时诊断提供了极具潜力的新工具（图1）。

相关成果以“Excited-State Conformational Dynamics Enables Visible-Light-Activated Near-Infrared Phosphorescent Nano-assemblies for Bioimaging”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》。广东工业大学陈俊如副教授为论文第一作者，广东工业大学冯星教授，穆英啸教授，深圳大学李明乐教授和彭孝军院士为通讯作者，广东工业大学材料与能源学院为论文第一完成单位。

其次，该团队依托芘环特殊的电子结构，提出了构建芘基π-共轭发光材料的新方法，依托芘的特殊的电子结构，高效制备了新型芘并氧杂蒽衍生物，并将该类分子配制成荧光油墨，成功应用于可逆防伪图案。相关成果以“Pyrene-Fused Xanthone Derivatives: Synthesis, Emission Properties and Stimuli-Responsive Behavior”为题发表在有机合成领域国际著名期刊《Organic Letters》上。学校研究生唐子昊同学为论文第一作者；冯星教授、陈俊如副教授为共同通讯作者。广东工业大学材料与能源学院为论文第一完成单位。

张山青教授团队在电解质材料设计与界面调控领域连续取得重要突破

近日，轻工化工学院张山青教授团队聚焦下一代锂金属电池的核心技术瓶颈，在电解质材料设计与界面调控领域连续取得重要突破，相关成果分别发表于国际著名材料学期刊《Advanced Materials》与国际著名化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》。两篇论文均以广东工业大学为第一完成单位，为高安全、高能量、宽工况锂金属电池的实用化发展提供了全新的设计范式。

针对凝胶电解质机械强度与导电性能难以兼顾的共性难题，团队提出通过分子间氢键竞争调控微观结构的设计思路，经一步原位聚合，即可在电解质内部自发形成纳米级双连续结构。其中富聚丙烯酰胺的刚性区域承担力学支撑作用，提升材料整体强度；富二甲基丙烯酰胺的柔性区域与电解液充分互溶，构成连续的离子传导通道。最终制备的深共晶凝胶电解质同时实现了高离子电导率与优异的力学性能，搭配氟化组分协同优化电极界面，可有效抑制锂枝晶生长与副反应。组装的锂金属电池循环寿命显著提升，材料本身还具备自修复与阻燃特性，进一步提升电池安全性能。该成果以“Fluorinated Deep Eutectic Gel Electrolytes with Simultaneously Enhanced Mechanical Strength and Ionic Conductivity for Solid-State Lithium Metal Batteries”为题发表于《Advanced Materials》。论文共同第一作者为轻工化工学院博士生龙昊，通讯作者为梁宇皓副教授、陈浩教授与张山青教授。

针对锂金属电池正负极界面难以同时稳定、极端工况下性能衰减快的问题，团队开发出基于异丁腈的新型杂化电解液体系。该体系无需额外添加大量功能助剂，仅通过核心溶剂的双效作用即可同时优化两端界面：在负极侧重构锂溶剂化结构，形成富含无机组分的稳定保护层，加快离子传输；在正极侧形成吸附保护层，缓解高电压下的电解液氧化与金属离子溶出。搭载该电解液的电池可在零下 40℃至 60℃的宽温度区间稳定工作，支持高电压运行与超快充电，组装的软包电池能量密度达到 403 Wh/kg，极寒环境下仍能保留大部分室温容量。该成果以“Nitrile-Assisted Hybrid-Solvation Electrolyte Enables Wide-Temperature, High-Voltage, and Ultrafast-Charging Lithium-Metal Batteries”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》。论文共同第一作者为轻工化工学院梁宇皓副教授、硕士生何婷，通讯作者为李甍副教授、陈浩教授与张山青教授。

两项研究分别从固态凝胶电解质与新型液态电解液两条技术路径出发，系统性解决了锂金属电池力学稳定性、界面兼容性与极端工况适应性等核心问题，进一步夯实了我校在储能材料与器件领域的研究基础，也为下一代高安全、高能量密度电化学储能技术的发展提供了重要的理论支撑与技术方案。

刘全兵教授课题组为高性能锂硫电池功能隔膜设计提供新思路

近日，轻工化工学院刘全兵教授课题组在国际知名期刊《Advanced Materials》发表研究成果。团队构筑了具有高曲率尖端和硒化梯度外层的空心海胆状NiCo₂O₄₋ₓSeₓ框架，将空间电场效应与电子结构调控相结合，实现了锂硫电池中多硫化物富集、连续转化和Li₂S可控沉积的空间协同，为高性能锂硫电池功能隔膜设计提供了新思路。

锂硫电池具有高理论能量密度和硫资源丰富等优势，但可溶性锂多硫化物的无序扩散与穿梭，以及绝缘Li₂S在界面的快速堆积，会造成活性物质损失、界面钝化和容量衰减。传统策略多聚焦于增强吸附或提高单一活性位点的催化能力，难以统筹多硫化物从富集、硫链断裂到最终沉积的多阶段反应需求。

课题组利用高曲率尖端产生局部电场聚焦，驱动多硫化物和Li⁺沿势能梯度向尖端区域优先富集并启动转化；硒化梯度层通过调节Co位点电子填充和d带位置，增强Co-S相互作用并削弱S-S键，促进硫链持续断裂；靠近骨架的内层则为Li₂S提供更合适的成核环境。深度剖析XPS和3D ToF-SIMS显示，长链多硫化物主要在外层富集并逐步转化，Li₂S更倾向在内侧沉积，实现了“外层富集与转化、内层成核与沉积”的空间分工。

在该协同机制作用下，材料对多硫化物的吸附率达到99.6%。电池在0.1 C下获得1415 mAh g⁻¹的放电比容量，在10 C下仍可输出471 mAh g⁻¹；1 C循环500圈后保持约693 mAh g⁻¹。软包电池在0.1 C下稳定循环，多个软包电池串联后可稳定驱动无人机。该工作表明，空间电场与梯度界面协同能够把复杂的多步硫还原反应转化为可控的方向性过程，为高倍率、长寿命锂硫电池的设计提供了新的研究路径。

广东工业大学为论文第一完成单位。硕士生梁浩深和博士生黄文治为论文共同第一作者，轻工化工学院石凯祥副教授、刘全兵教授为论文通讯作者。

孙志鹏教授团队在钠离子电池正极材料研究领域取得重要进展

近日，材料与能源学院邵涟漪副教授、孙志鹏教授团队在钠离子电池正极材料研究领域取得重要进展，相关成果以“Unlocking Ultra-Long Cycling Stability in Fluorophosphate Cathodes via Electrostatic Interaction Regulation and Enhanced V–O Covalency”为题发表于国际知名期刊《Advanced Materials》。广工材料与能源学院为论文唯一单位，硕士生毛增蓉为论文第一作者，邵涟漪副教授和孙志鹏教授为论文通讯作者。

钠离子电池因钠资源丰富和成本低廉，在大规模储能领域具有广阔应用前景。聚阴离子型化合物 Na3(VO)2(PO4)2F凭借其稳定的三维框架结构和高工作电压，被认为是一种极具潜力的正极材料。然而，其固有的低电子电导率和缓慢的Na+扩散动力学严重限制了实际应用。这些动力学瓶颈主要源于Na+与骨架阴离子之间的强库仑吸引力以及Na+离子间的相互排斥。

针对这一问题，团队提出“阴离子工程”策略，设计出Br掺杂Na3(VO)2(PO4)2F （NVOPF-Brx）正极材料。研究表明，Br掺杂可诱导钒中心局域电荷重新分布，增强V 3d–O 2p轨道杂化，显著提升V–O共价键强度，从而稳定结构骨架。同时，异价取代诱发的钠空位有效缓解了Na+与框架阴离子间的库仑引力和钠离子间的排斥作用，改善了离子迁移动力学。得益于电子结构与离子动力学的协同优化，NVOPF-Br2展现出优异的电化学性能：在100 C超高倍率下保持85.93 mAh g–1的放电比容量；20 C下循环90000圈仍有62.07 mAh g–1的容量。该工作揭示了阴离子掺杂对局域电子态和离子迁移行为的调控机制，为长寿命钠离子电池正极材料设计提供了新思路。

朱亦艺在顶点算子代数与共形块理论研究方面取得新进展

近日，数学与统计学院教师朱亦艺与上海海事大学高煦博士、新乌兹别克斯坦大学刘建岐博士合作，在顶点算子代数与共形块理论研究方面取得新进展。相关研究成果以“Twisted restricted conformal blocks of vertex operator algebras II: twisted restricted conformal blocks on totally ramified orbicurves”为题，发表在国际著名数学期刊《International Mathematics Research Notices》上。

顶点算子代数在表示论、代数几何和数学物理等领域具有重要作用。共形块是连接顶点算子代数表示理论与代数曲线的重要对象，融合规则则用于刻画张量积分解中单模重数。在orbifold理论中，扭模的研究涉及复杂的分数次幂形式运算，如何从几何角度构建扭共形块并研究扭融合规则，是该领域的重要问题。该论文是朱亦艺教师及其合作者关于顶点算子代数扭限制共形块系列研究的第二部分，他们在全分歧orbicurve上引入扭限制共形块，并系统研究了其与扭共形块、扭关联函数及扭缠结算子之间的关系。

论文证明，在适当条件下，扭共形块空间与扭限制共形块空间同构，并引入扭Zhu代数及其模的几何推广，给出coinvariants空间的代数描述，证明相关空间和扭融合规则在一定条件下具有有限维性。该研究还从扭共形块的角度给出了扭融合律定理一个更具概念性的证明，进一步完善了顶点算子代数的扭共形块理论。

秦玉文教授团队本科生在痕量重金属离子检测领域取得重要进展

近日，信息工程学院秦玉文教授团队杨军教授、吴雷明教授指导的2023级本科生杨凡同学在痕量重金属离子检测研究领域取得重要进展，研究成果以“Built-in electric field-boosted attomolar Pb²⁺sensing on carboxylated black phosphorene”为题发表于国际权威期刊《Nature Communications》。在本科求学阶段，杨凡已以第一作者身份在国际权威期刊《Nature Communications》《Laser & Photonics Reviews》上发表2篇中科院一区论文，展现了先进光子技术研究院在本科生科研创新能力培养方面的显著成效。

研究成果简介如下：

突破传统光学传感器难以实现痕量重金属离子检测的局限，是环境监测领域的重要探索方向。研究团队通过构筑界面异质结构，形成内建电场，放大传感响应信号，同时依靠羧基化黑磷烯表面丰富含氧位点实现对Pb²⁺的优先识别。该传感器对重金属Pb²⁺检测限可达阿摩尔级，在混合离子体系以及饮用水实际样本中也可实现超低浓度Pb²⁺识别。本研究有望为环境与食品安全领域的无标记超痕量重金属监测提供新途径。

图 |痕量重金属离子的检测结果

近年来，先进光子技术研究院持续加强本科生科研育人，多名本科生在导师指导下取得系列高水平成果：向梦教授指导的2020级本科生陈泽君，大四毕业之际完成基于1×1卷积核线性卷积神经网络的发射机色散眼图闭合四进制评估，成果发表于《Optics Letters》；邸江磊教授指导的2020级本科生江文隽，于大三阶段完成复杂背景下基于多尺度特征提取与语义分割的多模态图像配准，成果发表于《Optics Express》；吴雷明教授指导的2021级本科生陈泓旭，大三完成基于多级长程表面等离子体共振模式自耦合的传感结构设计，成果发表于《IEEE Sensors Journal》，并在大四毕业时进一步完成MXene增强表面等离子共振传感器相关综述，论文发表于《Laser & Photonics Reviews》。

本次杨凡同学发表于《Nature Communications》的论文，也是秦玉文教授团队发表的第三篇Nature子刊论文。团队前两篇《Nature Communications》论文，分别由徐毅教授指导的硕士研究生潘土强、涂怀胜完成。

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编辑李恺烨 黄淑芬

编辑| 刘倩琳

责编|王宇涵

初审李成瑶

复审杜清

终审张育广