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学术前沿 | 深大近期科研成果一览

:2021/04/21

生命律动,研究不断。深大创新,前进不止。让我们一起来看看最近深大的科研团队研究出的重要成果吧!

一、城市治理研究院陈家喜教授团队

在《政治学研究》上发表论文

近期,深圳大学城市治理研究院段哲哲助理教授、陈家喜教授合作撰写的《新时代地方干部担当作为激励机制分析》于《政治学研究》(顶级期刊)2021年第1期发表。

该文为陈家喜教授主持国家社科基金重大项目“新时代完善干部担当作为的激励机制研究”(20ZDA024)阶段性成果,段哲哲助理教授为陈家喜课题组核心成员,自立项以来,该团队已经在CSSCI与SSCI期刊发表7篇相关研究成果;该团队长期致力于当代中国干部管理制度研究,并在国内产生较大学术影响。陈家喜教授已在《政治学研究》发表2篇学术论文,分别为《地方官员政绩激励的制度分析》发表于《政治学研究》2018年第3期(作者:陈家喜)、《政绩驱动:地方政府创新的动力分析》发表于《政治学研究》2013年第4期(作者:陈家喜、汪永成)。

论文简介:

段哲哲助理教授、陈家喜教授在《新时代地方干部担当作为激励机制分析》一文中认为,激励机制是解释我国地方干部行为的关键因素,并探讨了新时代干部激励机制三个方面:第一,传统激励机制为何会减效?晋升锦标赛与压力型体制存在固有缺陷:“委托代理”结构的信息不对称难题与干部群体异质性问题;新情境破坏了传统激励机制效果发挥的条件,问责泛化可能打破传统激励机制的“信任博弈”均衡。第二,当前干部担当作为激励机制是什么?根据“激励与约束”、“厚爱与严管”维度将担当作为激励机制分四类:赋能放权、有限责任、压力型体制与晋升锦标赛。第三,当前干部激励机制效果如何?指标转化后的压力型体制与晋升锦标赛可以继续发挥“指挥棒”作用,但可能改变博弈性质;赋能放权、有限责任可以扩大激励范围,但带来“放权”悖论。

《政治学研究》(双月刊)为全国政治学专业顶级学术理论刊物,中国社会科学院主管,中国社会科学院政治学研究所主办。深圳大学城市治理研究院研究员近年来在该期刊上共连续发表论文9篇,这充分体现了我校政治学科在国内学术界的影响力和显示度。

二、化学与工程学院任祥忠教授团队

在多个期刊连续发表系列研究成果

近期,深圳大学化学与环境工程学院任祥忠教授团队在国际顶级期刊Journal of Materials Chemistry A(影响因子11.301,中科院JCR1区)、Chemical Engineering Journal(影响因子10.658,中科院JCR1区)以及Nanoscale(影响因子6.895,中科院JCR 1区)连续发表5篇研究论文。

题为"Co–Mo–P carbon nanospheres derived from metal–organic frameworks as a high-performance electrocatalyst towards efficient water splitting"的论文由团队硕士研究生官懿和李南作为共同第一作者,任祥忠教授和李永亮特聘研究员为共同通讯作者。深圳大学为唯一单位和唯一通讯单位。

此工作详细地介绍一种通过后改性的合成策略制备由Co和MoP嵌在氮掺杂碳纳米球 (Co-Mo-P@NCNS)的金属-掺杂TMP催化材料。通过一系列的表征详细地分析物相的存在形式以及结构设计的合理性。此外,通过一系列的电化学测试证明该材料具有优异的催化性能。析氧反应的过电势为270 mV,析氢反应的过电势为62 mV。当Co-Mo-P@NCNS用于水全解装置时,它能在10 mA cm-2的电流密度下仅需要1.58 V的低电位,并能持续运行38000秒(105.6小时)表现出优异的稳定性。

此外密度泛函理论模拟揭示了高电催化活性的来源:精心设计的Co-Mo-P活性位点允许电子在Co和Mo之间传输,这将降低中间体的吸收自由能以调高催化剂的本征活性。这种新颖的后改良合成方法不仅为设计MOF衍生的金属-掺杂TMP双功能电催化剂提供了一条新的途径,而且也为其他领域的材料的制造提供了指导。

题为"Ultrathin MoS2 anchored on 3D carbon skeleton containing SnS quantum dots as a high-performance anode for advanced lithium ion batteries"的论文由团队研究生柯冠霞为第一作者,任祥忠教授和高原教授为共同通讯作者。深圳大学为唯一单位和唯一通讯单位。

此工作详细地介绍一种大规模可控的方法合成了超薄MoS2纳米片锚定在含SnS量子点的三维分级碳纳米框架上(MoS2@SnS- QDs/CNN)。通过一系列的电化学测试证明该材料具有优异的循环稳定性。作为半电池阳极材料,MoS2@SnS- QDs/CNN-2在2A·g-1的电流密度下经过1000次循环后,提供了713 mAh·g-1的可逆容量。当组装成全电池时,它在100次循环后仍能提供491 mAh·g-1的电流密度。最后,通过原位XRD,非原位XPS详细地分析了MoS2@SnS- QDs/CNN-2在嵌脱锂过程中的物相变化机理。这项工作为设计相关的能量储存和转换系统提供了一个有前途的策略,在其他应用中也有很大的潜力,如超级电容器、催化和传感器。

题为"Amorphous MoS3 decoration on 2D functionalized MXene as a bifunctional electrode for stable and robust lithium storage"的论文由团队硕士研究生陈焕辉和柯冠霞作为共同第一作者,任祥忠教授和孙灵娜教授为共同通讯作者。深圳大学为唯一单位和唯一通讯单位。

MoS3-Ti3C2Tx作为锂离子电池的阳极表现出优异的性能。当作为稳定和高效的锂硫电池阴极的硫主体时,MoS3-Ti3C2Tx-S异质结构显示出改进的催化活性和LiPS吸附能力。本研究不仅提出了一种高性能的锂离子电池正极材料,也为设计和研究一种具有化学催化和表面吸附功能的负极材料来调控多硫化物提供了一条途径。

题为"Carbon nanotubes coupled with layered graphite to support SnTe nanodots as high-rate and ultra-stable lithium- ion battery anodes"的论文由团队硕士研究生陈焕辉、柯冠霞和吴晓超作为共同第一作者,任祥忠教授为通讯作者。深圳大学为唯一单位和唯一通讯单位。

此工作详细地介绍了通过可扩展球磨法将拓扑绝缘体SnTe和碳纳米管负载在石墨碳框架上(SnTe-CNT-G),作为一种新型、活性、坚固的高倍率锂离子电池负极材料的制备方法。通过一系列的表征详细地分析物相的存在形式以及结构设计的合理性。SnTe-CNT-G复合材料在200 mA g-1的电流密度下循环100次后提供了840 mAh g-1的优异可逆容量和76.0%的高初始库仑效率,并在2000 mA g-1的高电流密度下循环1400次后仍展现出669 mAh g-1的循环稳定性。

此外利用原位XRD、非原位XPS以及非原位SEM揭示了SnTe-CNT-G负极优异性能可归以下几方面: (1) SnTe是金属化合物,它增加了活性纳米粒子的导电性 (2)碳纳米管和石墨具有高导电性、良好的结构稳定性、可调节的表面功能性和优异的机械性能,可提供更好的锂电池性能。 (3) 三维交联的CNT-G基底促进了电子传输和锂离子扩散,从而提高了SnTe-CNT-G电极的电化学性能。

题为"ZIF-derived “senbei”-like Co9S8/CeO2/Co heterostructural nitrogen-doped carbon nanosheets as bifunctional oxygen electrocatalysts for Zn-air batteries"的论文由团队硕士研究生孙印晴为第一作者,任祥忠教授和李婉清博士后为共同通讯作者。深圳大学为唯一单位和唯一通讯单位。

此工作报告了一种源自独特的 2D Co/Ce 双金属 ZIF的新颖的二维"仙贝"状 Co9S8/CeO2/Co-NC 氮掺杂碳纳米片(Co9S8/CeO2/Co-NC)。高度开放的二维结构和表面碳纳米管的生长增加了催化剂的比表面积,同时提供了更容易获得的活性中心。此外,Co9S8/CeO2/Co-NC不仅充分利用了Co9S8和CeO2的本征性质,而且通过Co9S8/CeO2异质结构的构建,以及两组分间的协同效应进一步提高催化性能。

电化学测试表明,Co9S8/CeO2/Co-NC杂化材料在氧气析出反应(Ej=10=1.60 V)和氧气还原反应(E1/2=0.875 V)方面都表现出了出色的电性能。此外,当用作锌-空气电池的双功能空气电极时,Co9S8/CeO2/Co-NC 在351 mA cm-2 的高电流密度下,高峰值功率密度达到164.24 mW cm-2 ,在 5 mA cm-2 下超过 668 小时的出色循环稳定性。这项工作有望为电催化或其他能量领域应用的Ce基异构结构材料的制备和研究提供新的指导。

上述研究得到了国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金项目和深圳市基础研究面上项目等的支持。

三、化学与环境工程学院米宏伟副教授团队在Advanced Energy Materials上发表论文

近期,深圳大学化学与环境工程学院米宏伟副教授团队在期刊Advanced Energy Materials(影响因子25.245,中科院JCR 1区,TOP期刊)上发表了题为"Recent Progress in 2D Catalysts for Photocatalytic and Electrocatalytic Artificial Nitrogen Reduction to Ammonia"的综述论文,并选为back cover。该团队张国强副研究员为第一作者,米宏伟副教授为通讯作者,深圳大学为唯一单位和唯一通信单位。

利用丰富的N2、H2O以及可再生的太阳能和电能合成NH3,使光催化和电催化N2还原反应(N2RR)得以在非常温和的反应条件下进行。2D催化剂,由于其独特的物理、化学和电子性质,已成为N2RR的明星材料。与体相催化剂相比,2D催化剂通常具有更短的光生载流子扩散路径、更高的比表面积和导电性、更多的空位型缺陷和暴露的边缘位点,从而有利于光生载流子的分离和N2分子的吸附活化。

为了深入理解2D结构与N2RR活性之间的关系,有必要了解光生载流子在2D结构上的转移和分离,N2分子在缺陷位点的吸附和活化,以及新的活性中心的形成。目前还没有文献系统地总结2D材料在N2RR中的应用,这对于通过优化电荷分离效率和活性中心来设计高效的2D催化剂具有重要意义。该综述首次总结了2D催化剂,包括光催化剂(TiO2、铋基材料、层状双金属氢氧化物(LDH)、C3N4、Fe@石墨烯以及MoS2等)和电催化剂(金属、石墨烯、碳、氮化硼(BN)、碳化硼(B4C)、黑磷(BP)、硼和过渡金属氧化物/硫化物/氮化物/磷化物等),在光催化和电催化N2RR方面的最新研究进展,重点阐明光生载流子在2D结构上的转移和分离、N2分子在缺陷位点的吸附和活化以及新活性中心的形成。首先简要介绍了光催化和电催化N2RR合成NH3的前景,以及2D催化剂的优势。其次,系统总结了2D催化剂在N2光还原和电还原中的应用。

最后该综述分别从NH3的产率、催化剂的寿命、NH3的分离、N2RR的副反应、N2RR的机理、催化位点的表征和氨氮的准确标定等方面提出了这一新兴领域面临的主要挑战和未来展望。

这项工作得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金和博士后留深科研资助项目的支持。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202003294

四、医学部汪天富教授团队在

Medical Image Analysis上发表论文

近期,深圳大学医学部生物医学工程学院汪天富教授团队的研究成果"Dual Attention Enhancement Feature Fusion Network for Segmentation and Quantitative Analysis of Paediatric Echocardiography"在顶级期刊Medical Image Analysis(2020年IF:11.148)上发表。论文通讯作者是汪天富教授和夏焙主任,第一作者是硕士研究生郭力宝(导师:汪天富)和雷柏英副教授,深圳大学为第一署名单位,深圳市儿童医院为合作单位。

先天性心脏病(Congenital heart disease,CHD,简称先心病),是一种复杂的疾病,诊断过程也是繁琐的,一些功能型先心病在诊断过程中需要测量心脏的生物学参数,目前测量心脏的生物学参数需要医生手动勾画出解剖区域或者点出关键点,该过程耗时、低效筛查先天性,重复性高,结果依赖医生本身的专业水平。小儿超声心动图是筛查先心病常用的方法,小儿超声心动图的分割与生物学参数的测量对先天性心脏病的诊断和后续的治疗计划都有重要意义。小儿超声心动图的自动分割与测量,能够简化先心病诊断过程,提高诊断效率,为此提出一种小儿超声心动图自动分割测量方法。

该研究提出一种分割算法,命名为双注意力增强特征融合网络,用于小儿超声心动图左心室、左心房和心尖三角形区域自动分割。为了增强编码器的特征提取能力,首先提出一个带有通道注意力的双路径特征提取模块。考虑到卷积神经网络中,低层网络的特征图中含有丰富的空间信息,高层网络的特征图含有丰富的语义信息。为有效融合网络的高级特征和低级特征,基于空间注意力设计了一个高级-低级特征融合模块。另外,还设计了一个混合损失函数,能够在像素级修正分割目标的边界,以更好的分割目标的边缘。并根据分割结果定位到关键点,实现生物学参数的自动测量。通过分割在不同的分割任务中,网络性能都取得了很优秀的性能,在左心室分割任务中Dice系数最高达到0.9547,左心房0.9130,心尖三角形0.9100。通过两个分割任务对小儿超声心动图左心室容积的测量,结果皮尔森系数最高达到0.9636,平均绝对距离为4.0967,表明了我们提出方法的有效性。

该研究获得了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、深圳市重点基础研究发展计划等项目资助。

研究成果链接:

https://doi.org/10.106/j.media.2021.102042

代码链接:

https://github.com/end-of-the-century/Cardiac

深大的科研团队,一次一次突破自我,一遍一遍找寻真知

让我们再次为以上团队献上掌声!让我们期待他们未来更好的成果!