該項(xiàng)目為教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”項(xiàng)目（批準(zhǔn)號：NCET-13-0684）。該項(xiàng)目主要研究內(nèi)容如下：

1.詳細(xì)研究CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的可控合成與電催化特性。利用一種普適性的水熱合成法，在不添加還原劑的條件下，一步將氧化石墨烯還原。同時(shí)將還原后的氧化石墨烯復(fù)合，合成CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)CeO2納米立方顆粒與還原氧化石墨烯的摩爾比連續(xù)可調(diào)。我們發(fā)現(xiàn)CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)在質(zhì)子交換膜燃料電池中可以作為耐久和高活性的催化劑載體。研究結(jié)果表明：CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)可以作為自由基清除劑來提高催化劑的耐久性。在0.8-1.23V的高電壓下，經(jīng)過5000次CV循環(huán)后，8 wt.?O2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的催化活性仍能保持原活性的69%，遠(yuǎn)高于Pt-還原氧化石墨烯催化劑19%的活性保持率。其作用機(jī)理在于CeO2納米立方顆粒具有清除自由基活性的能力，能顯著降低Nafion質(zhì)子交換膜的化學(xué)退化，從而緩解Pt催化劑的衰退狀態(tài)，最終實(shí)Pt-CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯納米復(fù)合催化劑的高循環(huán)壽命。

2.詳細(xì)研究CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的可控合成與光催化特性。我們利用有機(jī)-無機(jī)液相輔助的水熱合成法制備出6個(gè)表面為[002]的納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的光催化性能測試表明：CeO2納米立方顆粒-還原氧化石墨烯異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)具有更好的光催化特性。其機(jī)理在于CeO2納米立方顆粒的比表面積更大、[002]的光催化活性更強(qiáng)，同時(shí)石墨烯具有更好的電子傳導(dǎo)特性。

3.發(fā)展了一種高溫升華法合成超長氮化鋁納米線，并詳細(xì)研究了這些納米線在甲醇燃料電池中的氧還原特性。研究結(jié)果表明：這種高溫升華法能大量合成無缺陷超長氮化鋁納米線，

使得氮化鋁納米線的生產(chǎn)能達(dá)到工業(yè)化量級。同時(shí)發(fā)現(xiàn)氮化鋁納米線耐甲醇特性比商業(yè)化Pt/C高出一倍。