姓名：鲁效庆

单位：kaiyun体育登录网页入口

学位：博士

职称：教授

专业：材料科学与工程

导师类别：博导

电子邮箱：luxq@upc.edu.cn

通讯地址：山东省青岛市黄岛区长江西路66号

课题组网站：http://nees.mse.upc.edu.cn/

  研究方向

（1）多孔材料设计及气体吸附/分离行为研究：

采用多尺度计算模拟技术结合实验精准合成，研究CO₂等小分子气体在多孔材料中的吸附及分离行为；探究多孔材料的孔隙拓扑结构、气体分子与材料稳定性分析、材料的电子结构分析、气体与材料之间的相互作用方式等；通过对多孔材料进行功能化设计，提高材料吸附与分离性能，明确材料与气体分子间的作用机理，为多孔纳米材料的设计开发提供指导。 

（2）能源催化剂设计、合成、评价及表界面机制研究：

从高效非贵金属催化剂设计合成出发，围绕催化剂活性中心的氧化还原状态、表界面结构、相互作用等精细结构调控，开发多种能源催化剂用于电水制氢/制氧、还原CO₂制多碳烯/烷烃、柴/汽油加氢脱硫等；采用分子模拟方法，研究催化剂表界面催化反应过程，明确活性位点催化行为本质，为高效催化剂设计开发提供理论指导。 

（3）柔性自支撑储能电极的开发及应用基础研究：

开展柔性自支撑电化学储能电极材料（超级电容器、二次电池等）的设计、合成及应用研究，在不同的集流体基底上原位构筑活性物质的微纳米结构，直接裁剪即可组装电容器、电池等进行测试和使用，在保证高容量、高稳定性的同时，避免了传统电极制备的复杂工艺，有望实现为可穿戴元器件供能。 

（4）太阳能电池关键材料设计与光电转换机理研究：

采用DFT和TD-DFT研究染料敏化太阳能电池中敏化剂光电转换机理，遴选利于表面吸附、结合力强、电子传输便利的敏化剂吸附基团；采用第一性原理计算并分析钙钛矿的微观结构、态密度、能带结构及吸收光谱等光电特性，筛选高效的钙钛矿光电转换材料，以此为实验研究提供理论解释与设计指导。 

  教育经历

2008.09-2011.08，香港城市大学，材料科学，博士

2005.09-2008.07，kaiyun体育登录网页入口（华东），无线电物理，硕士

1998.09-2002.07，聊城大学，物理学，学士 

  工作经历

2021.09-至今，kaiyun体育登录网页入口（华东），教授，kaiyun体育登录网页入口副经理

2017.01-2021.08，kaiyun体育登录网页入口（华东），教授

2012.01-2016.12，kaiyun体育登录网页入口（华东），副教授

2011.09-2011.12，kaiyun体育登录网页入口（华东），讲师

2002.07-2005.08，kaiyun体育登录网页入口（华东），教师 

  学术兼职

担任Energy Enviorn. Sci.、Appl. Catal. B: Environ.、ACS Catal.、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Mater. Chem. A、J. Mater. Chem. C、Nanoscale、J. Phys. Chem. L、等30余国际期刊审稿人。 

  主讲课程

主讲本科生课程《计算材料学》、《学科前沿知识讲座》及《材料分析与性能检测试验》、《计算材料学实验》等；研究生课程《材料分子设计》、《能量储存和转化中的计算科学》、《材料分子结构与设计》等。 

  指导研究生及博士后

累计指导博士、硕士研究生30余人，毕业生任职于大型国企或去海外知名高校攻读博士学位。 

  承担项目

先后主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金、中国石油科技创新基金、中央高校自主创新项目等基金项目30余项。 

  荣誉称号

  论文（近三年通讯作者代表论文）

1.S.F.Cao,S.N.Zhou,H.Y.Chen,S.X.Wei,S.Y.Liu*,X.J.Lin,X.D.Chen,Z.J.Wang,W.Y.Guo, X. Q. Lu*. How can the dual-atom catalyst FeCo‒NC surpass single-atom catalysts Fe‒NC/Co‒NC in CO₂RR? CO intermediate assisted promotion via a synergistic effect, Energy & Environmental Materials, 2021, DOI:10.1002/eem2.12287.

2. X.J.Lin, S. F. Cao, H. Y. Chen, X. D. Chen, Z. J. Wang*, S. N. Zhou, H. Xu, S. Y.Liu, S. X. Wei, X. Q. Lu*. Boosting oxygen evolution reaction of hierarchical spongy NiFe-PBA/Ni₃C(B) electrocatalyst: Interfacial engineering with matchable structure. Chemical Engineering Journal, 2021,DOI:10.1016/j.cej.2021.133524.

3. Z.J.Wang^#, P.Guo^#, S.F. Cao, H. Y. Chen, S. N. Zhou, H. H. Liu, H. W. Wang, J. B. Zhang, S. Y. Liu, S. X. Wei, X. Q. Lu*.Contemporaneous inverse manipulation of the valence configuration to preferred Co²⁺ and Ni³⁺ for super-active overall water electrocatalysis, Applied Catalysis B: Environmental, 2021,284, 119725.

4. J. Xu*, L. K. Yang, S. F. Cao, J. W. Wang, Y. You, K. Xing, J. J. Zhang*, X. Q. Lu*. Sandwiched cathodes assembled from CoS₂-modefied carbon clothes for high-performance lithium-sulfur batteries. Advanced Science,2021, 8, 2101019.

5. W. Duan^#, Z. W. Qiu^#, S. F. Cao^#, Q. Guo, J. K. Huang, J. Y. Xing, X. Q. Lu*, J. B. Zeng*, Pd–Fe₃O₄ Janus nanozyme with rational design for ultrasensitive colorimetric detection of iothiols. Biosensors & Bioelectronics, 2021, 196, 113724.

6. S. F. Cao, S. X. Wei*, X. F. Wei, S. N. Zhou, H. Y. Chen, Y. Y. Hu, Z. J. Wang, S. Y. Liu, W. Y.  Guo, X. Q. Lu*. Can N, S cocoordination promote single atom catalyst performance in CO₂RR?   Fe‒N₂S₂ porphyrin vs. Fe‒N₄ porphyrin, Small,   2021, 17, 2100949.

7. S. N. Zhou, S. F. Cao, S. X. Wei, Z. J. Wang*, H. Y. Chen, X. J. Lin, X. D. Chen, S. Y. Liu, X. Q. Lu*. Triple-atom catalysts 3TM-GYs (TM = Cu, Fe, and Co; GY = graphyne) for high-performance CO₂ reduction reaction to C1 products. Applied Materials Today, 2021, 25, 101245.

8. H. Y. Chen#, Z. J. Wang#, S. F. Cao, S. Y. Liu, X. J. Lin, Y. Zhang, Y. Z. Shang, Q. Y. Zhu, S. N. Zhou, S. X. Wei, B. J. Wei*, D. F. Sun, X. Q. Lu*. Facile synthesis of antimony-doped Cu/Cu₂O catalyst with robust CO production in broad potentials for CO₂ electrochemical reduction. Journal of Materials Chemistry A,2021, 9, 23234–23242.

9. S. N. Zhou, M. H. Wang, S. X. Wei*, H. L. Xin, W. R. Zhai, S. Y. Xu, S. Liu, S. Y. Liu, Z. J. Wang, C.-M. L. Wu, X. Q. Lu*. Multi-objective optimization of alkali/alkaline earth metals doped graphyne for ultrahigh-performance CO₂ capture and separation over N₂/CH₄, Materials Today Physics,2021,21, 100539.

10.H. H. Liu^#, S. F. Cao^#, J. R. Zhang, S. Y. Liu, C. Chen, Y. Zhang, S. X. Wei, Z. J. Wang*, X. Q. Lu*. Facile control of surface reconstruction with Co²⁺ or Co³⁺-rich (oxy)hydroxide surface on ZnCo phosphate for large-current-density hydrogen evolution in alkali, Materials Today Physics,2021,20, 100448.

11.C. Guo, T. Zhang, X. Q. Lu*, C.-M. L. Wu*. Rational design and effective control of gold-based bimetallic electrocatalyst for boosting CO₂ reduction reaction: a first principles study, ChemSusChem, 2021, 14, 2731–2739.

12. J. R. Zhang^#, S. X. Wei^#, H. W. Wang, H. H. Liu, Y. Zhang, S. Y. Liu, Z. J. Wang*, X. Q. Lu*.   Carbon quantum dots promote coupled valence engineering of V₂O₅ nanobelts for high performance aqueous zinc-ion batteries, ChemSusChem, 2021, 14, 2076–2083.

13.W.Yan, S.F.Cao, Z.X. Xiao, F. N. Dai, T. Xing, Z. Li, Y. L. Chen*, X. Q. Lu*, X. Y. Li*. Novel heteroatom sulfur porphyrin organic polymer as a metal-free electrocatalyst for acidic oxygen reduction reaction, Electrochimica Acta, 2021, 377, 138107.

14.S. N. Zhou, M. H. Wang, S. X.   Wei, S. F. Cao, Z. J. Wang*, S. Y. Liu, D. F. Sun, X. Q. Lu*. First-row transition-metal-doped graphyne for ultrahigh-performance CO₂ capture and separation over N₂/CH₄/H₂, Materials Today Physics,2021, 16, 100301.

15.S. N. Zhou^#, M. H. Wang^#, J. H. Wang, H. L. Xin, S. Y. Liu*, Z. J. Wang, S. X. Wei, X. Q. Lu*. Carbon phosphides: promising electric field controllable nanoporous materials for CO₂ capture and separation. Journal of Materials Chemistry A, 2020, 8, 9970–9980.

16.J. Xu*, B. S. Yu, H. Zhao, S. F. Cao, L. L. Song*, K. Xing, R. Zhou, X. Q. Lu*.Oxygen-doped VS₄ microspheres with abundant sulfur vacancies as a superior electrocatalyst for hydrogen evolution reaction, ACS Sustainable   Chemistry & Engineering, 2020,8, 15055–15064.

17.M. H. Wang^#, S. N. Zhou^#, S. F. Cao, Z. J. Wang*, S. Y. Liu, S. X. Wei, X. Q. Lu*. Stimulus-responsive adsorbent materials for CO₂ capture and separation. Journal of Materials Chemistry A, 2020,8, 10519–10533.

18.P. Guo^#, Z. J. Wang^#*, S. H. Ge, H. Y. Chen, J. B. Zhang, H. W. Wang, S. Y. Liu*, S. X. Wei, X. Q. Lu*. In situ coupling reconstruction of Cobalt–Iron oxide on a cobalt phosphate nanoarray with interfacial electronic features for highly enhanced water oxidation catalysis. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2020, 8, 4773–4780.

19.P. Guo, Z. J. Wang*, T. Zhang, C. Chen, Y. L. Chen, H. J. Liu, M. L. Hua, S. X. Wei, X. Q. Lu*. Initiating an efficient   electrocatalyst for water splitting via valence configuration of   low-crystallinity Cobalt-Iron oxide, Applied Catalysis B: Environmental,2019, 258, 117968.

20.C. Guo, T. Zhang, X. X. Deng, X. Y. Liang, W. Y. Guo, X. Q. Lu*, C.-M. L. Wu*. Electrochemical CO₂ reduction to C1 products on single Nickel/Cobalt/Iron doped graphitic carbon nitride: a DFT Study, ChemSusChem, 2019, 12, 5126 – 5132. 

  专利

授权国家发明专利5项：

（1）鲁效庆,党勇,赵兹罡,李可,张明敏,周赛男,魏淑贤. 一种分析CO₂/CH₄在褐煤中吸附机理的方法, 2017.11.28, 中国, ZL201510202355.3

（2）鲁效庆,赵兹罡,党勇,李可,朱青,邵洋,魏淑贤. 一种筛选高效钙钛矿敏化剂的理论方法, 2017.10.24, 中国, ZL201510202576.0

（3）鲁效庆,朱青,魏淑贤,史晓凡,靳栋梁,邓志刚,郭文跃. 一种识别MoP催化剂脱氮活性位的方法,   2016.08.03, 中国, ZL201410088160.6

（4）鲁效庆,邵洋,魏淑贤,朱青,靳栋梁,史晓凡,陈相峰. MIL-101型MOF材料微固相萃取探头及制备方法,   2016.06.01, 中国, ZL201410125560.X

（5）鲁效庆,温增强,朱青,邓志刚,邵洋,魏淑贤,郭文跃. 一种测试甲醇燃料电池阳极材料活性的方法, 2015.07.08, 中国, ZL201410119888.0