陕西科技大学教授发表论文

学院目前主持承担国家、省部级、厅局级纵向科研项目30余项，其中国家科技部“十五”重大科技专项——西部奶业开发与安全性检测示范项目2项，国家科技部果品安全性检测与评价体系示范项目1项，省部级项目9项，厅局级项目23项，承担公司、企业横向科技开发项目10余项。近年来获国家级、省部级奖励6项，获国家专利8项。近期正式出版专著、教材30余部，发表论文400余篇，完成各级科研项目60余项。许多项目也形成产业化，取得了明显的经济效益和社会效益。其中“迷迭香抗氧化剂”、“活性乳酸菌产品”、“大豆发酵饮品”、“蔗糖多酯型代油脂的合成及应用”等项目学术水平高，填补了国内空白。 1基于分子印迹聚合物的原位吸附发酵生产香兰素国家自然科学基金2西北农区（陕西）奶业现代化生产示范项目子课题—特色生物活性乳品产业化关键技术集成与示范国家“十五”重大专项3西北农区（陕西）奶业现代化生产示范项目子课题—鲜奶质量快速检测关键技术集成与示范国家“十五”重大专项4苹果（食品）安全性示范项目子课题—苹果农残及重金属分析检测与HACCP体系国家“十五”科技专项5苹果（食品）安全性示范项目子课题—苹果套袋安全性与HACCP体系国家“十五”科技专项6微胶囊化姜黄色素的研究陕西省自然科学基金7嗜酸乳杆菌LAJ90菌株发酵代谢产物分析陕西省自然科学基金8鸡卵黄特异性抗体分离纯化及鸡蛋综合利用陕西省教育厅产业化9食品安全性免疫检测抗体技术研究陕西省自然科学基金10天麻代料栽培及天麻素的形成条件研究陕西省自然科学基金11中草药超临界萃取工程中心建设项目佛山市科委项目12超细羟基磷灰石晶料尺寸的热力学控制研究陕西省自然科学基金13高活性大豆异黄酮发酵法制备及可降解纳米微球研制陕西省自然科学基金14仙人掌多糖的提取纯化及活性研究陕西省自然科学基金15陕北荞麦植物中生理活性成分的研究与开发陕西省自然科学基金16乳用生物发酵菌制剂及功能性乳制品开发陕西省科技厅17苹果渣改型膳食纤维化学组成与结构的研究陕西省自然科学基金18甘薯糖蛋白分离及纯化研究陕西省自然科学基金19中草药现代分离技术研究开发平台建设佛山市科委项目20醋酸菌PDE及应对功能性食品—纳塔合成影响研究陕西省教育厅专项21甙元型大豆异黄酮发酵法制备及纳米微球的研制陕西省教育厅专项22β—葡聚糖生产菌种的选育及发酵条件研究陕西省教育厅专项23啤酒废酵母中生物活性物质提取研究陕西省教育厅专项24特效性食药用真菌的选育研究陕西省教育厅专项25大蒜油微胶囊生产工艺研究陕西省教育厅专项26果胶酶的菌种诱变选育及其生产工艺条件的研究陕西省教育厅专项27直投式酸乳发酵剂的研制陕西省教育厅专项28用大豆胚芽制备大豆异黄酮、皂甙及胚芽油工艺技术研究陕西省教育厅专项29利用微波能脱去板栗外壳的新工艺、新设备研究陕西省教育厅专项30鱼精蛋白工程化研究西安市科技计划31甘露低聚糖酶法制备与应用研究陕西省自然科学基金32桑黄抗癌菌株的选育及培养条件研究陕西省自然科学基金33酶标IgY快速检测食源性致病大肠杆菌O157H7研究陕西省自然科学基金 由该院承担的国家“十五”重大科技专项“西北农区（陕西）奶业现代化生产技术集成与产业化示范”子课题——新型高活性乳酸菌奶粉的研制成功在陕西神果、西安银桥等大型乳品企业实现产业化，解决了陕西奶农卖奶难的问题，对提高农民收入，促进地方经济发展具有重要意义，获陕西省科学技术二等奖，并获发明专利二项。在食品安全问题成为全国关注的热点时，由董文宾教授承担的国家“十五”重大科技专项“西北农区（陕西）奶业现代化生产技术集成与产业化示范”子课题——牛奶质量快速检测技术，先后有2004届、2005届毕业生王银娟、朱艳、林洁等5人参加了以科技创新为目的的论文工作，共完成鲜奶快速检测方法18种，获国家发明专利二项，这一成果得到了新华社报道，《科技日报》、《中国食品报》、中国奶业网、CCTV-10、香港卫视中文台等全国各主要媒体的转载及转播。其中部分技术已被伊利公司、西安银桥公司采用，从源头保证了乳品质量，促进了奶业良性持续发展。由04级陈杰、张翔渝等8名学生参加的“鲜奶掺假快速检测试剂盒推广项目”获得陕西省第三届“挑战杯”创业计划大赛二等奖。由学院承担的国家“十五”重大科技专项“陕西品苹果（食品）安全性现代化生产技术集成与示范”中的两项子课题——苹果农药残留及重金属检测与HACCP体系、苹果套袋安全性与HACCP体系等，这一课题的完成，成功解决了陕西作为全国苹果第一大省的品牌优势，该成果的推广应用，使陕西主产区的苹果达到了绿色食品的标准，消除了苹果出口的“绿色壁垒”，增加了出口创汇。

在古代，四大发明为中华文明带来无尽的辉煌，每一项发明都有各自的优点，其中就是多亏了蔡伦的造纸术，才让优秀的文化得以顺利的传播和传承。

而如今的中国有一位被称为当代的蔡伦的教授，她研发的纸甚至比钢铁还强，直接帮助中国打破美国的技术封锁，使中国在这个领域脱颖而出。

而获得如此成就的她竟然拒绝了数十万的年薪，甘愿做一名老师，可谓是真正的女神啊！而这位女神就是陕西科技大学教授——张美云。

教学期间的成就

张美云教授出生于陕西延安，从小就一直梦想着成为一名教师，上大学前就在中学教过多年的书。1982年她以优越的成绩从陕西科技大学本科毕业，立马就有北京上海等大城市的企业甚至国家机关部门发出工作邀请，每一个企业的工资待遇都有数十万年薪。

但面对可以着让无数人心动的工作她却毅然决然的选择放弃，铁了心要留在母校任教，原因也只是自己对教学他人的热爱和渴望。

而这扎根教学一教就是近四十年，这期间她获得的成就也是数不胜数。

在教学期间，因为不是专业师范学校出身，所以为了能在教育上站稳脚跟，不断满足学生的求知欲，即使自己拥有丰富的知识但也从来没有想过放弃学习。

任教期间不断自学提高并强化了自己的外语水平，最后还通过了出国人员WSK考试，到了不惑之年她仍然努力在学习，不断的提高自己的知识水平，最后成功考取了博士研究生。

正是因为她这种拼搏，这种奋斗的精神才使得她在全校师生中备受好评。

作为一个传授科研技术老师，张美云教授自己在科研上也颇有成效，头上也有着许许多多的头衔，比如：制浆造纸工程学科带头人、国家"十三五"重点研发计划首席科学家、国家"万人计划"教学名师、中国造纸蔡伦科技奖"获得者"、高性能纤维纸基功能材料制备共性关键技术与应用"荣获国家科技进步奖二等奖等等，而这其中大部分也都与她的造纸有关。

当代的蔡伦先生

现在的生活离不开纸，而纸的鼻祖就是由东汉时期蔡伦改良的，他的发明让纸可以被我们所书写，为我们带来了无限的便利，但蔡伦当年光是改良发明出可供人书写的纸就耗费了大量的精力。

可想而知张美云教授对纸的发明改良之路就更加的坎坷了，她研制出了高性能纤维纸基功能材料，让纸变得比钢铁还强，成为各种大型工程的外衣，灵活的运用到航空航天，高铁交通，电气绝缘等大型领域。

又因为这种材料的质地和纸一样轻薄，所以它还大大减轻了交通工具自身的重量，让行驶速度变得更快，也减少了机器的耗损，总之，这种纸和当年蔡伦造的纸一样，用途非常的广泛，让我们生活也变得更加的便利，

本以为这种神奇的纸是我国率先发明出来的，但可惜的是，美国率先发明并严格保守着核心技术，仗着自己势力强大，一直垄断着材料市场。

一开始的我们只能高价从他们那里收购，但这无论是从战略还是经济的角度，都是完全处于被动的。为了打破这一局面，张美玲教授也是挺身而出，接下发明这种纸张的艰难使命。

而这个发明也是我国战略材料一次重大的飞跃和突破，多亏了她我们才能强势扭转我国在该领域的不利局面，也正因如此，张美云教授才一直被尊称为当代的蔡伦。

不断攻克的科研难题

将纸变得比钢铁还强这听着就是一件很困难的事情，那么张美云教授又经历了多少的困难呢？

高性能纤维纸是一种以芳纶纤维、碳纤维等为原料，经现代造纸技术制备的具有特定性能和用途、高附加值的功能材料。

而张美云教授正好是从事制浆造纸专业教学和科研这方面的工作，所以她义不容辞的接下了这份艰难的工作。

这种材料是多学科交叉的高新技术产品，在很多大型领域都具有重要的战略意义，肩负这样的责任和压力，只以张美云教授单方面的学科知识来说是很难完成的，再加上美国的技术封锁，张美云教授只能率领自己的国内团队，一点一滴的在这项技术上进行挖掘研究。

自打接下这项任务开始，张教授的团队花了超过30年的时间才把它研究出来，期间张教授为了解决多学科交叉的难题，又自己苦学了很多自己所学知识范围外的学科来帮助自己理解。

学完各专业知识后，团队人开始构思怎么研制这种高性能纸，但是始终没有思路，因此研究依旧迟迟无法迈开步伐。

最后只有她想到既然这种纸要用在大型领域，那么材质上就一定要高强度、高模量、高耐热性以及要用优异的绝缘性能，同时还要具备耐热、吸附、过滤、耐磨等功能减少设备耗损。

为了达到这种要求，最终想到用性能优异但并不适合造纸的原料，通过现代造纸方法，制造出多种功能的‘纸张’并成功应用。

朴实低调，默默奉献

张教授研发的这种纸一下就斩获了国家科技进步二等奖，但为人低调的她依旧默默回到了自己的教学岗位，投入到自己同样热爱的教授学生的工作中。

为了教育的发展，她也一样付出了很多，在她五十七岁那年，为响应陕西高校领导任期制改革试点工作，她毅然决然地辞去了自己担任已久的副校长职位，甘愿去做一名普通的科研教师。

乐观开朗的她偶尔还会偷偷的去旁听其他老师的课，不在乎旁人诧异的目光。

张美云教授在两边的岗位都竭尽全力的奉献自己，并没有觉得哪边更重要，就对另一个岗位怠慢。她把最宝贵的青春和最美好的芳华都献给了工作，从来没有为了一己私欲就选择放弃。

过去是这样，未来还是这样，正因为她这种无私奉献，坚持不懈的精神才被许许多多的人尊称为“女神”吧。

桑振，男，1975年人，陕西科技大学设计与艺术学院副教授，设计艺术学硕士。2000年成立一品设计工作室，在平面广告设计、产品设计、环境设计、动画设计、包装设计等业务有丰富的经验。从2000年至今，发表设计论文10余篇，作品若干，著作5部，产品专利2项，参与产品设计项目12项。并精通平面绘图和三维绘图软件。

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第一作者及通讯作者：李伟（陕西 科技 大学（西安））

共同通讯作者：王传义（陕西 科技 大学（西安））

通讯单位：陕西 科技 大学

论文DOI:10.1016/j.apcatb.2021.121000

研究亮点

1. 通过简单可控的方法将单原子Pd成功修饰在了CdS NPs表面。

2. 单原子Pd与CdS NPs表面的S原子形成强配位作用，通过协同金属-半导体配位相互作用促进了光诱导载流子自体相向表面的迁移，抑制了CdS光腐蚀现象，提高了光诱导电子利用效率。

3. 单原子Pd修饰CdS NPs后降低了催化水分解产氢能垒，显著增强了其全分解水产氢活性。

研究背景

随着双碳目标的提出，国家对氢能源的发展做出了重要指导，有效推进氢能源的发展。传统产氢手段能耗高，且伴随有二次污染。由于太阳光能来源广泛、使用方便、绿色可持续性等优点，将太阳能转变为方便使用的高附加值化学能无疑是新能源开发的有效途径，具有潜在应用价值。日光诱导全分解水产氢是一种开发氢能源的潜在技术，然而较低的效率阻碍了该项技术的大规模应用推广。因此，开发高效稳定的全分解水产氢催化剂具有理论与实际研究意义。

硫化镉（CdS）是一种低功函且具有优异可见光响应的过渡金属硫化物，在光催化和电催化领域有着广泛的应用。被用于光催化材料时，长时间光诱导容易导致其结构发生严重光腐蚀，极大地影响其光催化性能。如何在提高CdS基光催化剂催化活性的同时，有效抑制其光腐蚀影响，增强其结构稳定性，是需要研究者不断 探索 和解决的关键科学问题。

拟解决的关键问题

本课题通过一步简单诱导还原策略，将单原子Pd修饰在CdNPs表面，实现了协同的金属-半导体配位相互作用，抑制了载流子复合，提高了催化剂量子产率。更为重要的是，高度缓解了CdS光腐蚀影响，赋予其以长时间光电流稳定性，一定程度上解决了光腐蚀导致其催化剂结构不稳定的科学问题。

成果简介

针对CdS光催化剂在光诱导下光腐蚀严重影响其催化性能的科学问题， 陕西 科技 大学（西安）李伟副教授及王传义教授 等人通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同的半导体-金属配位相互作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，有效抑制了其光腐蚀，增强了催化剂结构稳定性。同时，CdS-Pd催化剂表面全分解水产氢过程能垒相较于纯CdS NPs明显降低，从而在模拟日光诱导下达到了纯CdS纳米催化剂110倍的全分解水产氢活性，且表现出良好的耐光性能。

要点1：CdS-Pd复合光催化剂合成

通过简单的一步诱导还原法将单原子Pd修饰在六方相CdSNPs表面，优化并制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。

图1.CdS-Pd复合光催化剂的合成示意图及结构表征。

要点2：CdS-Pd复合光催化剂结构、组成及形貌表征

通过XRD、Raman、XPS、XAFS和ac-STEM等表征研究发现：贵金属Pd是以单原子状态均匀分布在CdS 纳米催化剂表面，且单原子Pd与CdS 纳米催化剂表面的S原子形成了S-Pd配位作用，这有利于促进光诱导载流子的传导。

图2.CdS-Pd复合光催化剂的形貌、晶型及组成分析。

要点3：CdS-Pd复合催化剂模拟日光诱导产氢活性及稳定性

当反应体系pH = 10时，优化后的CdS-Pd纳米催化剂在模拟太阳光诱导下全分解水析氢速率为947.93 μmol·g -1 ·h -1 ，是纯CdS的110倍。如果进一步加入牺牲剂，其半分解水析氢速率可达到7335.83 μmol·g -1 ·h -1 。在λ = 420 nm的光波诱导下，其全分解水和半分解水的表观量子产率分别为4.47%和33.92%。即使在室外日光辐照下，也可以清晰地观察到大量气泡的产生。以上研究表明单原子Pd修饰后的纳米催化剂模拟日光诱导产氢活性显著提高。另外，通过评价该改性催化剂进行模拟日光诱导催化产氢的持久性及再生性，证明Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂具有稳定的光诱导催化活性和良好的结构稳定性。

图3.CdS-Pd复合光催化剂的催化产氢性能、持久性和重复使用性。

要点4：CdS-Pd复合光催化剂的协同作用增强光-电化学性能及机理分析

通过光-电化学各项表分析可知：Pd单原子修饰后的CdS纳米催化剂表现出良好的电子-空穴对分离特性，且由于协同的半导体（CdS）-金属（Pd）配位相互作用加快了载流子自体相向表面的迁移，有效抑制了CdS的光腐蚀，延长了光生载流子寿命，从而在长时间光诱导下呈现高密度且稳定的光电流信号。

图4. CdS-Pd复合光催化剂的光-电化学性能表征及机理分析。

要点5：CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及催化机制分析

通过DFT计算分析可知：CdS-Pd纳米催化剂表面全分解水产氢能垒相较于纯CdS NPs明显降低，且支撑了S-Pd配位键形成的可能性。最终证明氢气生成的主要活性位点为催化剂表面的S位点，而表面单原子Pd则促进了水分子的分解。综上所述，在模拟日光诱导下，CdS基体生成大量光诱导载流子，并快速迁移至表面。H 2 O分子首先在催化剂表面Pd位点处被分解为氢质子中间体和OH-离子，氢质子进一步在S位点处获得电子被还原成氢气，而OH - 离子则在CdS表面被光生空穴氧化为O 2 分子。由于该催化剂协同的金属-半导体作用机制，O 2 分子与部分光诱导电子作用被快速转化为超氧自由基（O 2 +e - O 2•- ），所以该催化剂更适合于在模拟日光诱导下催化水分解产氢应用。

图5. CdS-Pd复合光催化剂的DFT计算及全分解水机制

小结与展望

综上所述，针对纯CdS半导体光诱导过程中光腐蚀影响导致其结构稳定性较差的科学问题，本研究通过一步简单光诱导还原手段将单原子Pd修饰在六方相CdS NPs表面，制备出一种CdS-Pd纳米光催化剂。由于CdS主体催化剂与单原子Pd活性位点间协同配位作用，其光响应性及界面电荷传导特性均显著增强，光诱导电子-空穴对复合抑制效果明显。同时，单原子Pd修饰后的纳米催化剂明显降低了全分解水产氢过程的能垒，从而在模拟日光诱导下达到纯CdS纳米催化剂近110倍的全分解水产氢活性，并表现出优良的催化活性与结构稳定性。本研究对于通过简单有效的制备方法合成稳定且高效的全分解水产氢CdS基光催化剂具有理论与实际研究意义。

参考文献

W. Li, X. Chu, F. Wang, Y. Dang, X. Liu, T. Ma, J. Li, C. Wang, Pd single-atom decorated CdS nanocatalyst for highly efficient overall watersplitting under simulated solar light. Appl. Catal. B-Environ . 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.121000.

作者介绍

李伟 ，陕西 科技 大学 化学与化工学院，副教授。从事光催化剂结构设计及合成、光催化污水处理、太阳能光伏氢能源生产相关研究。目前已发表国际SCI论文30余篇，总被引频次1000余次。部分研究被《Appl. Catal. B-Environ.》、《J. Mater. Chem. A》、《Environ. Sci.-Nano》、《ACS Sustainable Chem.Eng.》、《Chem. Eng. J.》、《ChemCatChem》、《Electrochim. Acta》等期刊报导。

王传义 ，陕西 科技 大学特聘教授。德国洪堡学者、英国皇家化学会会士、国家外专局高端外国专家创新团队负责人、德国洪堡基金会联合研究小组中方负责人、陕西 科技 大学特聘教授、武汉大学兼职教授、博士生导师。应邀担任中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员及中国环境科学学会特聘理事、国家 科技 奖励和国家重点研发计划项目会评专家及国家基金委等机构项目评审专家。从事光催化技术在环境与能源领域的应用研究。

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