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材料科学与工程
材料科学与工程

张国芳

张国芳,女,1981年1月生,内蒙古呼伦贝尔人,中共党员,博士,副教授,硕士生导师。现任新威尼斯人材料化学系教师。

1、工作简历

2000年9月—2004年7月年在内蒙古师范大学化学与环境科学学院攻读学士学位;

2004年9月—2007年7月在中国科学院福建物质结构研究所攻读硕士学位;

2010年9月—2014年1月在钢铁研究总院功能材料所攻读博士学位;

2008年3月—2014年6月在内蒙古科技大学稀土学院稀土工程专业从事教学与科研工作;

2014年6月—现在新威尼斯人材料化学专业从事教学与科研工作,2016年晋升为副教授;

2、研究方向、科研成果

张国芳副教授的主要研究领域为:纳米功能材料的制备及性能研究、新型储氢材料的研究及开发、纳米催化剂在储氢合金中的应用及催化机理研究。承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古科技大学创新基金等科研项目多项,目前在国内外SCI、EI收录相关期刊发表学术论文多篇,发表专著1部(12万字),参编教材1部(9.6万字)。

1)纳米掺杂氧化铈固溶体的制备及表征

采用多种化学方法制备纳米掺杂CeO2基掺杂固溶体Ce1-xMxO2-d( M为单一或多种金属离子),以调节固溶体的微观晶体结构及晶格中氧空位浓度的纳米CeO2。通过对固溶体进行精细结构拟合及光谱性能测试,获得在不同合成条件下制备所得纳米氧化物的晶体结构、微观电子结构、电子跃迁性能及晶格缺陷浓度等微观特征,确定最佳实验条件。

2)新型储氢合金的开发及研究

采用真空熔炼法、高温固相法及高能球磨法等多种方法制备La-Mg-Ni基及Mg基合金,系统研究合金成分、制备条件等因素对合金结构及储氢性能的影响。

3)纳米催化剂与Mg基储氢合金的复合——球磨包覆及原位合成包覆

催化剂与Mg基合金的复合分别采用球磨包覆及原位合成包覆两种方法,其中球磨包覆是将预先制备好的纳米催化剂与Mg基合金利用高能球磨法将二者进行复合;而原位合成包覆是将纳米催化剂前驱体与预先经过球磨处理的Mg基合金混合后发生化学反应,氧化物直接以Mg基合金为形核中心进行结晶及长大,即催化剂的合成与包覆同步进行。研究及比较不同包覆方法所得复合材料的结构、形貌、相组成情况,测试材料储氢性能,确定催化剂的最佳添加量及最佳实验参数。

4)纳米催化剂对储氢合金的催化机理研究

结合纳米催化剂的晶体结构及电子光谱特性,动态考察催化剂/储氢合金复合材料在吸放氢过程中的成分、结构、元素组成与分布情况,从催化剂微观电子结构的角度对催化行为作出解释,建立催化机制。

3、主要承担的科研项目

(1)内蒙古科技大学创新基金(2009-2011)

(2)内蒙古科技大学创新基金(2012-2014)

(3)内蒙古自治区自然科学基金(2013-2015)

(4)新威尼斯人青年人才孵化器计划(2017-2019)

(5)国家自然科学基金青年基金(2016-2018)

(6)内蒙古自然科学基金(2017-2019)

4、代表性论著

(1)张国芳,薛燕峰,许交兴,邱晓清,李广社,李莉萍,“纳米Ce1-xCoxO2-d固溶体的水热合成及表征”,高等学校化学学报,28, (2007) 603-607.

(2)Guofang Zhang, LipingLi, Guangshe Li, Xiaoqing Qiu, Guofeng Yan, “Hydrothermal processing andcharacterization of Ce1-xPbxO2-dsolidsolutions”, Solid State Sciences 11 (2009) 671–675.

(3)ZHANG Guo-Fang, LILi-Ping, “Hydrothermal Synthesis and Characterization of Ce1-xMnxO2-dSolidSolutions”, Chinese J. Struct. Chem., 29 (2010) 307–313.

(4)张国芳,张羊换,葛启录,张胤,刘铃声,张练练,“纳米Ce1-x(Fe0.5La0.5)xO2-d固溶体的水热合成及光谱分析”,光谱学与光谱分析,31 (2011)3315-3318.

(5)张国芳,刘铃声,张羊换,葛启录,张胤,何长青,“纳米Ce1- x(Nd0.5Fe0.5)xO2-d固溶体的合成及结构表征”,,32 (2011) 28-33.

(6)张国芳,张羊换,葛启录,刘卓承,张巍,张胤, “纳米La3+-Eu3+共掺杂CeO2基固溶体的合成及微结构表征”,稀土, 34 (2013) 46-50.

(7)张国芳,张羊换,葛启录,刘卓承,张巍,张胤,“纳米Ce1-x(Eu0.5La0.5)xO2-d固溶体对Mg2Ni合金储氢性能催化作用研究”,功能材料,17 (2013) 2516-2519.

(8)张国芳,张羊换,刘卓承,许剑轶,张胤, “CeO2基固溶体对Mg2Ni合金储氢动力学性能的影响研究”,无机材料学报, 29 (2014)1241-1245.

(9)张国芳,张羊换,许剑轶,胡锋,张胤,“Mg2Ni-Ni-xCeO2复合材料储氢性能研究”,稀有金属, 38 (2014)1035-1042.

(10)ZHANG Guo-Fang, LILi-Ping “Spectrum and Electrochemical Properties of Nanosized Ce1-xBixO2-δSolid Solutions”, Chinese J. Struct. Chem., 34 (2015) 529-535.

(11)张国芳,许剑轶,张胤,刘卓承, “球磨参数及Ni比例对Mg2Ni合金储氢性能影响研究”,内蒙古科技大学学报, 33 (2014)323-327.

(12)张国芳,张羊换,许剑轶,侯忠辉, “退火及快淬对La0.60Pr0.15Mg0.25Ni3.2Co0.20Si0.10储氢性能影响研究”,稀土, 37 (2016)140-144.

(13)Zhang Guofang, XvJianyi, Hou Zhonghui, Wang Qingchun, “Research on micro-structure and catalysisproperties of nanosized Ce1x(Fe0.5Eu0.5)xO2δsolid solutions”, Journal of Rare Earths, 35 (2017) 63-70.

(14)张国芳,张羊换,许剑轶,侯忠辉, “Ni-5%RExOy复合添加剂对Mg2Ni电化学储氢性能的影响”,材料工程, 45 (2017) 72-77.

(15)Zhang Guofang, HouZhonghui, Zhai Tingting, Xv Jianyi, Zhang Yanghuan “Role of Microstructure andSpectrum Features on the Catalysis Effect of Ce1-x(Nd0.5Eu0.5)xO2-δSolid Solutions”, Chinese J. Struct. Chem., 37 (2018) 44-54.

(16)Guofang Zhang, YimingLi, Zhonghui Hou, Jianyi Xv, Qingchun Wang, Yanghuan Zhang, “Research on thesynergistic doped effects and the catalysis properties of Cu2+andZn2+co-doped CeO2solid solutions”, J. Solid StateChem., 264 (2018) 148–155.

(17)张国芳,张羊换,许剑轶,侯忠辉, “Ni-5%RExOy复合添加剂对Mg2Ni电化学储氢性能的影响”,材料工程, 45 (2017)1133-1135.

(18)张国芳,翟亭亭,胡锋,侯忠辉,张羊换,许剑轶, “纳米CuO催化剂晶粒尺寸对Mg2Ni基复合材料储氢性能的影响”,材料工程, 46 (2018) 151-156.

(19)专著:张国芳独著《新型纳米稀土氧化物的合成及其对Mg基储氢材料催化机理研究》,吉林大学出版社,2015.10。

(20)编著《稀土功能材料》冶金工业出版社,2015.01。

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