二维半导体材料及光催化团队
团队介绍：韩长存课题组长期从属于半导体二维薄膜材料的制备及器件性能研究，现有教授1名，副教授1名，讲师2名。团队成员在Advanced Functional Materials，ACS Nano，Chemical Engineering Journal等期刊发表多篇高水平研究型论文。
团队成员简介：
韩长存，副教授，博士，硕士生导师，南湖学者学术骨干，PI团队负责人。2017年在中国石油大学（北京）获得博士学位。2024年7月-2025年7月，新加坡南洋理工大学访问学者。主要从事二维纳米功能材料的结构设计、光催化及光电催化性能研究。获得湖北省自然科学奖等省级自然科学奖3项。主持国家自然科学基金1项，湖北省自然科学基金2项。在Chemical Engineering Journal、Applied Catalysis B: Environmental、Separation and Purification Technology、Crystal Growth & Design、Journal of Colloid and Interface Science、International Journal of Hydrogen Energy、Science Advances，Nano energy等国内外期刊发表论文70余篇，其中近3年以通讯作者发表中科院二区以上论文17篇（2023-2025）。论文被引6500次，多个学术期刊审稿人，入选2023, 2024全球前2%顶尖科学家榜单。
谭保华，男，教授，博士研究生导师。1999年7月到湖北工业大学工作至今。2014年于武汉理工大学获工学博士学位。2016年晋升教授职称，2020年获聘博士研究生导师。中国教育部项目评审专家、博士学位论文评审专家，中国农业部技术及决策咨询专家，中国人社部博士后基金评审专家，中国国家留学基金委高级访问学者，中国知识产权专家库“高端专家”（湖北省），湖北省“跨世纪高层次人才”，湖北省科技专家库“高端专家”，湖北省制造数字化转型专家咨询委员会委员，湖北省“尖刀”重大攻关项目评审专家，湖北省、江西省、山西省等9省重大重点项目评审专家，湖北省、河北省、黑龙江省等12省科学技术奖励评审专家，湖北省教育厅、科技厅、经信厅、环保厅项目评审专家，湖北省高新技术企业评审专家。长期从事微电子工程及集成电路技术、物联网技术、信息交互技术、电子信息技术、测控技术、计算机应用和新能源等方面的教学和科研工作；近3年SCI论文近20篇（2023-2025），担任多个学术期刊审稿人。目前主要研究方向包括：第三代、第四代半导体材料及器件性能研究与分析；现代传感器、嵌入式信息物联测控系统应用研究；快速图像识别算法与应用研究。
杨淮，男，2022年毕业于中国科学院半导体研究所，获理学博士学位。主要研究方向为低维半导体材料与器件，包括二维各向异性、铁电和铁磁材料的物性调控及低维材料在光电、存储和自旋电子器件中的应用。近年来在Adv. Funct. Mater., ACS Nano, PRB, Adv. Sci, Small等国内外学术期刊发表SCI论文十余篇，授权国家发明专利5项。
何超，女，毕业于华中科技大学，获工学博士学位，硕士生导师，从事微电子薄膜材料与器件等方面的研究。主持并参与多项国家级、省部级科研项目，在Applied optics、FlatChem、Physica Status Solidi、International journal of hydrogen energy、Electrochimica Acta等国际期刊发表SCI论文多篇。
韩长存副教授课题组的研究方向分为：
1. 新型催化材料设计与表界面调控研究
2. 低维多铁性与极性半导体材料的物性调控及其在新型信息存储与光电探测器件中的应用
3. 相变材料的物性调控与器件实现
研究方向一：新型催化材料设计与表界面调控研究
本研究方向致力于从材料设计与表界面调控的源头创新出发，系统解决光/电催化过程中电荷分离与迁移效率低的核心科学问题。通过精准设计二维纳米结构（如TiO2纳米片、缺陷g-C3N4、ZnIn2S4）并构建紧密异质结（如1D/2D ZnIn2S4-Ni(OH)2、TiO2-Ti3C2），为电荷高效分离提供优化通道。开发了"路易斯酸熔盐刻蚀"制备Ti3C2Cl2、"原位氧化外延生长"构建TiO2-Ti3C2异质结等原创性合成方法，实现了对MXene基材料组分、界面和微结构的精准调控。采用双位点共催化策略（如Ru-Cu、AuCu、AuPt、Ni(OH)2-Cu），在原子/纳米尺度精准调控助催化剂的组成与空间分布，利用等离子体效应、缺陷工程与协同效应，显著提升了光生电子的捕获与反应动力学。该方向系统揭示了载流子的迁移路径与分离机制，成功将材料体系从光催化产氢拓展至电催化分解水及智能节能等领域，实现了"一类前驱体，多种功能应用"的材料平台构想。
研究方向三：低维多铁性与极性半导体材料的物性调控及其在新型信息存储与光电探测器件中的应用
本研究方向面向低维铁电、铁磁及多铁性材料与极性半导体体系，围绕其在信息存储、自旋电子学及宽谱光电探测中的应用潜力展开。针对低维体系中铁电极化、磁有序及光电响应易受尺寸效应和外界扰动影响的问题，采用离子掺杂、应力调控、缺陷工程及界面设计等手段，实现电学、磁学与光学特性的稳定化与可控化。进一步，基于本征多铁性与极性半导体材料，构筑多铁性隧穿结、忆阻器件及宽谱光电探测器，研究磁电耦合下的电阻多态调控机制与偏振光响应机制。该方向不仅揭示了低维体系中新型磁电耦合与光电耦合规律，也为发展低功耗、非易失、多态的新一代信息存储器件与高性能光电探测器提供科学依据与技术路径。
研究方向三：相变材料的物性调控与器件实现
本研究基于相变材料体系，从原子结构、动力学过程、器件性能多尺度关联视角出发，围绕其在新型存储器中的应用展开系统性探索。研究工作主要包括，材料物理特性解析、新相变材料体系设计、关键性能优化以及器件集成与测试等。本研究旨在深刻揭示新一代相变存储器的微观作用机制与宏观性能之间的构效关系，致力于通过引入二维材料等新颖材料体系及创新器件构型，突破传统体相材料在功耗、速度和可靠性方面所面临的技术瓶颈，为实现高性能、低功耗相变存储器提供材料基础与理论支撑。
近3年发表的部分科研论文：
1. Xupeng Chen, Yahao Zhao, Peng Liu, Zhuo Peng, Fhulufhelo Nemangwele, Zhengwang Cheng, Hui Lv, Nnditshedzeni Eric Maluta, Yizhong Huang, Changcun Han*, Synergistic electron modulation of Ru-Cu cocatalysts on TiO2 nanosheets for enhanced photocatalytic H2 production, Chemical Engineering Journal 2025, 519: 164925. SCI一区
2. Jiayi Tian, Peng Liu, Yahao Zhao, Wei Zheng, Gen Li, Changchun Han*, Wen Liu, Qing Li, Zhijie Den, Xinguo Ma, Furong Ye, Yizhong Huang*, Self-Supported MXene V4C3-Derived VO2 Thermochromic Smart Window Materials: In Situ Synthesis and Performance Enhancement, Crystal Growth & Design, 2025, 25, 10, 3354-3364. SCI一区
3. Zhijie Deng, Xinguo Ma*, Youyou Guo, Changcun Han*, Mian Jiang, High-Transmittance Nb-Doped Vanadium Dioxide Thin Films: Crystal Structure Evolution and Thermochromic Characteristics, Crystal Growth & Design, 2025, 25, 8, 2518-2528. SCI一区
4. Furong Ye, Wen Liu, Changcun Han*, Yahao Zhao, Peng Liu, Hui Wang*, Effective Anchoring of Au Nanoparticles Boosts ZnIn2S4 Photoelectrochemical Water Splitting, Crystal Growth & Design, 2025, 25: 101-108. SCI一区
5. Yahao Zhao, Furong Ye, Changcun Han*, Peng Liu, Wen Liu, Yizhong Huang*, Xupeng Chen, Jiayi Tian*, Anchoring AuCu alloy nanoparticles on TiO2 nanosheets: Exploiting synergistic effects and directed electron transfer for enhanced photocatalytic H2 evolution, Ceramics International, 2025, 51: 540-548. SCI一区
6. Yahao Zhao, Peng Liu, Wen Liu, Hui Lv, Zhuo Peng, Changcun Han*, Jiayi Tian*, Furong Ye, Zhengwang Cheng, Yizhong Huang*, AuPt bimetallic loaded defect state g-C3N4 enhances photocatalytic H2 evolution: exploring synergistic effects and charge transfer mechanisms, Separation and Purification Technology, 2025, 354: 128884. SCI一区
7. Yahao Zhao, Wen Liu, Peng Liu, Qian Fu, Difu Zhan, Furong Ye, Zhengwang Cheng, Jiayi Tian, Yizhong Huang, Changcun Han*, In situ photodeposition of Au nanoparticle plasma: Enhanced defect state g-C3N4 photocatalytic hydrogen evolution, Crystal Grown & Design, 2024, 24(13): 5794-5805. SCI一区
8. Huiqin Ma, Zhuxiang Mao, Wen Liu, Yahao Zhao, Peng Liu, Difu Zhan, Qian Fu, Yizhong Huang, Changcun Han*, Ni(OH)2 Nanoparticles Modified Co9S8/ZnIn2S4 Heterojunction for Boosting Photocatalytic H2 Production, Crystal Grown & Design, 2024, 24(11): 4312-4321. SCI一区
9. Ruolin Chen, Hongxun Zhu, Wen Liu, Difu Zhan, Qian Fu, Jiayi Tian, Yizhong Huang, Changchun Han*, Facile Photodeposition of Ni(OH)2 anchored ZnIn2S4 as an efficient 1D/2D heterojunctions for photocatalytic H2 evolution, Journal of the American Ceramic Society, 2024, 107: 5201-5211. SCI二区
10. Wen Liu, Furong Ye, Yahao Zhao, Peng Liu, Changcun Han*, Meng-Dai Luoshan, Jiayi Tian *, Zhengwang Cheng, Yizhong Huang*, Cobalt phosphate co-catalysts and boron-doped ZnIn2S4 nanosheets for efficient photocatalytic hydrogen conversion, International Journal of Hydrogen Energy, 2024, 79: 106-114. SCI二区
11. Peng Liu, Yahao Zhao, Wen Liu, Furong Ye, Hui Lv, Zhuo Peng, Changcun Han*, Xinguo Ma, Jiayi Tian*, Difu Zhan, Qian Fu, Yizhong Huang*, In situ oxidative growth to form compact TiO2-Ti3C2 heterojunctions for photocatalytic hydrogen evolution, International Journal of Hydrogen Energy, 2024, 80: 1243-1254. SCI二区
12. Jiayi Tian, Dong Wang, Wei Zheng, Hongmiao Zhou, Yan Xiong, Han Zou, Shu Ma, Changcun Han*, Yizhong Huang*, Piezo-photocatalytic synergy enhanced environmental purification via novel Pd/ZnO nanorods decorated building materials, Journal of the American Ceramic Society, 2024, 107: 3550-3561. SCI二区
13. Qian Fu, Peng Liu, Yahao Zhao, Wen Liu, Difu Zhan, Jiayi Tian, BaoHua Tan*, Changcun Han*, Composite heterojunction of BiFeO3 and CdS: a photocathode for promoting efficient decomposition of water using piezoelectric photoelectrocatalysis, Journal of Solid State Chemistry, 2024, 331: 124515. SCI三区
14 周宏淼,王若宇,韩长存. MXene的制备与光催化应用的研究进展.化工新型材料, 2024, 52(2): 82-90. 中文核心
15. Difu Zhan, Jiayi Tian, Qian Fu, Peng Liu, Yahao Zhao, Wen Liu, Daqing Li, Yizhong Huang, Changcun Han*, In situ photodeposition of Cu and Ni(OH)2 dual cocatalyst: synergistic effect on enhancing g-C3N4 photocatalytic H2 evolution, Applied Surface Science, 2023, 641: 158463. SCI一区
16. Hongmiao Zhou, Jiayi Tian, Ruoyu Wang, Difu Zhan, Peng Liu, Ruolin Chen, Yizhong Huang, Zhifeng Liu, Changcun Han*. Lewis acid molten salts prepared Ti3C2Cl2 assembling with g-C3N4 for efficient photocatalytic H2 evolution. Ceramics International, 2023, 49: 13042-13049. SCI一区
17. Dong Wang, Qian Fu, Jiayi Tian, Hongmiao Zhou, Rui Liu, Difu Zhan, Zhuo Peng, Changcun Han*, Piezoelectric polarization induced by dual piezoelectric materials ZnO nanosheets/MoS2 heterostructure for enhancing photoelectrochemical water splitting, Journal of Colloid and Interface Science, 2024, 653: 1166-1176. SCI一区
18. Rui Liu, Dong Wang, Qian Fu, Difu Zhan, Hongmiao Zhou, Zhengfu Tong, Yahao Zhao, Changcun Han*, Bimetal (Cu, Sb) nanoparticles-decorated BiVO4 enhances photoelectrochemical properties, Materials Science in Semiconductor Processing, 2023, 165: 107668. SCI二区
19. Rui Liu, Difu Zhan, Dong Wang, Changcun Han*, Qian Fu, Hongxun Zhu, Zhuxiang Mao, Zhao-Qing Liu*, Surface Plasmon Resonance Effect of Noble Metal (Ag and Au) Nanoparticles on BiVO4 for Photoelectrochemical Water Splitting, Inorganics, 2023, 11(5): 206. SCI三区
