吉林大學趙教授頂尖課題組申請攻略

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教授簡介與(yu) 研究背景

趙教授目前任職於(yu) 吉林大學材料科學與(yu) 工程學院金屬材料工程係，長期致力於(yu) 能源與(yu) 環境材料的前沿研究。其學術背景橫跨化學與(yu) 材料科學領域：本科畢業(ye) 於(yu) 吉林工業(ye) 大學車輛化工專(zhuan) 業(ye) ，博士階段在吉林大學化學係完成電化學與(yu) 材料合成相關(guan) 研究，隨後在中國科學院長春應用化學研究所從(cong) 事博士後工作，聚焦功能材料的表界麵調控。這一複合學科背景為(wei) 其在能源存儲(chu) 與(yu) 轉化領域的創新研究奠定了基礎。

趙教授的研究方向緊密圍繞“雙碳”戰略需求，重點開發高性能超級電容器、鋰離子/鋅離子電池電極材料，以及環境汙染物處理用催化材料。其團隊近年來在《Chemical Engineering Journal》《Journal of Materials Chemistry A》等國際權威期刊發表論文40餘(yu) 篇，多篇文章入選ESI高被引論文，顯示出極強的學術影響力。

主要研究方向與(yu) 成果分析

2.1 超級電容器電極材料的創新設計

趙教授團隊在此領域的核心貢獻體(ti) 現在兩(liang) 大方向：

· MOF衍生多孔結構設計：通過金屬有機框架（MOF）模板法構建三維分級多孔材料，如2021年報道的“三明治”結構Ni-Zn氫氧化物/還原氧化石墨烯複合材料（DOI:10.1016/j.cej.2021.129189）。該材料比表麵積達812 m²/g，在1 A/g電流密度下比電容達2145 F/g，循環5000次後容量保持率92%，突破了傳(chuan) 統層狀雙氫氧化物（LDH）的結構穩定性瓶頸。

· 異質結界麵工程：例如2018年開發的Co₉S₈/Mo₂S₃@CoS₂異質結陣列（DOI:10.1016/j.cej.2018.00351），通過硫化物之間的協同效應將能量密度提升至89.3 Wh/kg（功率密度800 W/kg），顯著優(you) 於(yu) 當時同類研究的平均水平（約50-70 Wh/kg）。

2.2 水係鋅離子電池正極材料開發

針對鋅枝晶生長與(yu) 正極溶解難題，團隊提出錳摻雜策略：2021年構建的Mn-ZnO微球正極（DOI:10.1016/j.cej.2020.127770）在20 A/g大電流下循環10000次後容量保持率高達98.3%，遠超文獻報道的同類材料（通常<90%）。其創新點在於(yu) 通過Mn³⁺/Mn⁴⁺氧化還原對穩定晶體(ti) 結構，同時調控Zn²⁺沉積動力學。

2.3 環境催化材料的多功能集成

團隊將能源材料研究拓展至環境治理領域，例如2017年開發的Fe-Co/Al₂O₃@C核殼納米複合材料（DOI:10.1039/C6TA10345D），兼具吸附與(yu) 類芬頓催化功能，對有機染料去除率超過99%，且磁性回收重複使用10次後活性僅(jin) 下降7%。

研究方法與(yu) 特色

3.1 材料合成方法學創新

趙教授團隊形成了以“定向構造-表界麵調控-性能耦合”為(wei) 核心的技術路線：

· MOF模板限域生長：通過調控ZIF-67等前驅體(ti) 的熱解條件，精確控製產(chan) 物孔隙結構與(yu) 組分分布。如2020年報道的(Ni,Co)Se₂空心立方體(ti) /rGO複合材料（DOI:10.1016/j.cej.2020.125789），利用MOF的拓撲轉變獲得均一孔道結構，使離子擴散時間常數降低至0.8 s，較傳(chuan) 統水熱法材料（通常>2 s）提升顯著。

· 原位自組裝技術：在泡沫鎳等導電基底上直接生長活性物質，如2019年設計的C@NiMn-OH-Ni₃S₂/Ni複合電極（DOI:10.1016/j.cej.2019.07.083），通過化學氣相沉積與(yu) 電沉積的協同作用實現材料無縫集成，界麵電荷轉移阻抗低至0.8 Ω·cm²。

3.2 跨尺度表征技術應用

團隊注重多尺度結構解析：

·利用原位XRD（X射線衍射）追蹤電極材料充放電過程中的相變行為(wei)

·通過DFT（密度泛函理論）計算揭示Mn摻雜對ZnO電子結構的調控機製

·采用Operando Raman光譜實時監測催化反應過程中的表麵重構現象

研究前沿與(yu) 發展趨勢

4.1 智能化材料設計

隨著機器學習(xi) 在材料領域的滲透，趙教授團隊近期開始探索高通量計算與(yu) 實驗數據的閉環優(you) 化。例如通過貝葉斯優(you) 化算法篩選MOF衍生材料的最佳合成參數組合，將傳(chuan) 統試錯周期縮短60%以上。

4.2 柔性可穿戴器件集成

針對柔性電子需求，團隊正研發基於(yu) MXene/聚合物複合基底的微型超級電容器陣列（研究預印本顯示麵積比容量達68 mF/cm²@1 mA/cm²），並集成自愈合功能以提升器件可靠性。

4.3 材料生命周期評價(jia) （LCA）

在環境材料研究中引入全生命周期分析，如量化評估鈷基催化劑的資源消耗指數（ADP值）與(yu) 碳足跡，推動綠色材料設計範式的建立。

對有意申請教授課題組的建議

5.1 學術背景匹配策略

· 專(zhuan) 業(ye) 課程準備：重點強化《材料物理化學》《電化學原理》等核心課程，建議自學Materials Studio等模擬軟件。

· 研究經曆銜接：如有水熱合成、電化學測試（CV/EIS/GCD）經驗者，需在申請文書(shu) 中突出具體(ti) 技術細節（如掌握的CHI660E電化學工作站操作經驗）。

5.2 科研素養(yang) 提升路徑

· 文獻精讀訓練：建議係統研讀團隊近三年發表的5篇代表作，撰寫(xie) 包含創新點複現、實驗設計疑問、改進設想的閱讀報告（示例：針對MOF模板法的溶劑熱條件優(you) 化提出新方案）。

· 技能預修計劃：通過開源課程（如Coursera上的《Nanotechnology and Nanosensors》）提前掌握SEM/TEM圖像分析基礎。

5.3 申請材料優(you) 化重點

· 研究計劃書(shu) ：聚焦具體(ti) 科學問題（如“高熵氫氧化物界麵缺陷調控對鋅離子脫溶劑化動力學的影響機製”），體(ti) 現對團隊方向的延伸思考。

· 模擬課題設計：參考團隊已有成果設計探索性實驗（示例：“基於(yu) 機器學習(xi) 預測Ni-Co-Mn三元LDH的贗電容貢獻比例”）。

5.4 麵試準備要點

· 技術問題庫：準備10個(ge) 以上與(yu) 團隊研究方向相關(guan) 的深度問題（如“如何平衡MOF衍生材料比表麵積與(yu) 振實密度的矛盾？”）。

· 學術價(jia) 值觀契合：深入理解趙教授“追求創新，永不止步”的治學理念，在麵試中通過具體(ti) 事例展現自身的創新思維與(yu) 抗壓能力。