香港科技大学（HKUST）博士（PhD）申请攻略及导师简介

导师简介

如果你想申请香港科技大学化学与工程学系博士，那今天这期文章解析可能对你有用！今天Mason学长为大家详细解析香港科技大学的Prof.AN的研究领域和代表文章，同时，我们也推出了新的内容“科研想法&开题立意”，为同学们的科研规划提供一些参考，并且会对如何申请该导师提出实用的建议！方便大家进行套磁！后续我们也将陆续解析其他大学和专业的导师，欢迎大家关注！

作为香港科技大学化学与工程学系的助理教授，导师是一位在纳米材料和能源应用领域颇有建树的新生代学者。导师于2017年在美国西北大学获得化学博士学位，随后在美国加州大学伯克利分校从事博士后研究工作。

在2020年加入香港科技大学之前，导师曾在韩国科学技术院（KAIST）担任研究助理教授。导师的研究方向主要集中在可持续能源材料的设计和开发，特别是在电催化、光催化以及电池材料方面有深入的研究。

研究领域

导师的教学领域主要涵盖材料化学、纳米科技和电化学等方面。在研究兴趣方面，导师主要关注以下几个方向：

1. 可持续能源转换和存储材料的开发，特别是用于电催化和光催化的新型纳米材料。
2. 先进电池技术，包括锂离子电池和钠离子电池的电极材料设计。
3. 电化学反应机理的深入研究，尤其是在能源转换过程中的界面现象。
4. 纳米材料的可控合成及其在能源应用中的结构-性能关系研究。
5. 环境友好型催化剂的开发，用于二氧化碳还原和氮气固定等重要化学反应。

研究分析

1."Boosting Oxygen Evolution Kinetics on Pt-Skin Surfaces via Synergistic Geometric and Electronic Effects"

发表在 Nature Communications。

这篇文章研究了铂基催化剂在氧气析出反应（OER）中的催化性能。研究团队通过精确控制铂纳米颗粒的表面结构，成功制备了具有铂皮层的核壳结构催化剂。通过深入的实验和理论计算，他们揭示了几何效应和电子效应的协同作用如何显著提高OER的反应动力学。这项研究为设计高效的OER催化剂提供了新的思路，对于开发更高性能的水电解系统具有重要意义。

2."Atomically Dispersed Ni-N-C Catalysts for High-Performance Electrochemical CO2 Reduction"

发表在 Journal of the American Chemical Society。

这篇论文探讨了原子分散的镍基催化剂在电化学二氧化碳还原反应中的应用。研究团队开发了一种新型的Ni-N-C催化剂，其中镍原子被均匀分散在氮掺杂的碳材料中。通过详细的表征和机理研究，他们发现这种催化剂结构能够显著提高CO2还原的选择性和活性。这项工作为开发高效的CO2还原催化剂提供了新的设计策略，对于应对全球气候变化具有重要意义。

3."Rational Design of Efficient Electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction Based on Active Edge Sites"

发表在 Advanced Materials。

这篇文章关注了氢气析出反应（HER）催化剂的设计。研究团队通过理性设计，成功制备了具有丰富活性边缘位点的二维纳米材料。他们通过深入的理论计算和实验验证，阐明了边缘位点在HER过程中的关键作用。这项研究不仅提高了HER催化剂的性能，还为设计其他电催化反应的高效催化剂提供了新的思路。

4."Unraveling the Role of Oxygen Vacancies in Enhancing the Photocatalytic Activity of TiO2-Based Materials"

发表在 ACS Catalysis。

这篇论文深入研究了氧空位在提高二氧化钛基光催化材料活性中的作用。研究团队通过精确控制氧空位的浓度和分布，系统地研究了其对光催化性能的影响。通过先进的表征技术和理论计算，他们揭示了氧空位如何调控材料的电子结构和光吸收性能，从而提高光生载流子的分离效率。这项工作为设计高效的光催化材料提供了新的见解。

5."A Novel Strategy for Constructing Yolk-Shell Structured Materials for Efficient Energy Storage"

发表在 Energy & Environmental Science。

这篇文章提出了一种新颖的蛋黄-壳结构材料构建策略，用于高效能源存储。研究团队开发了一种可控的合成方法，制备出具有独特空心结构的纳米材料。通过详细的电化学测试和原位表征，他们阐明了这种结构如何提高电极材料的循环稳定性和倍率性能。这项研究为开发新一代高性能锂离子电池电极材料提供了重要思路。

6."Unveiling the Mechanism of Electrochemical Nitrogen Reduction Reaction on Single-Atom Catalysts"

发表在 Nature Catalysis。

这篇论文深入研究了单原子催化剂在电化学氮还原反应中的机理。研究团队通过先进的原位表征技术和理论计算，揭示了单原子活性中心如何促进氮分子的活化和还原。他们发现，通过精确调控单原子催化剂的电子结构和配位环境，可以显著提高氨合成的效率和选择性。这项工作为开发高效的电化学氮固定技术提供了重要的理论指导。

项目分析

1."Development of Advanced Electrocatalysts for Efficient CO2 Conversion"

这个项目旨在开发高效的电催化剂，用于二氧化碳的电化学还原。研究团队正在探索多种新型纳米材料，包括单原子催化剂、合金纳米颗粒和二维材料等。通过精确调控材料的结构和组成，他们希望提高CO2还原的选择性和能量效率。项目的一个重要方向是研究催化剂表面的原子和分子级反应机理，以指导更高效催化剂的设计。这项研究对于发展可持续的碳中和技术具有重要意义。

2."Next-Generation Energy Storage Materials for High-Performance Batteries"

这个项目专注于开发下一代高性能电池材料。研究团队正在探索新型的电极材料和电解质，以提高电池的能量密度、功率密度和循环寿命。他们特别关注纳米结构材料，如多孔碳、金属有机框架（MOFs）和二维材料等。通过深入理解电极/电解质界面的反应机理，他们旨在解决当前锂离子电池和钠离子电池面临的关键挑战。这项研究有望推动电动汽车和可再生能源存储技术的发展。

3."Artificial Photosynthesis Systems for Solar-to-Chemical Energy Conversion"

这个项目致力于开发人工光合成系统，实现太阳能到化学能的高效转换。研究团队正在设计和构建新型的光催化材料和光电化学器件，用于水分解产氢和CO2还原。他们特别关注半导体/金属界面的设计，以提高光生载流子的分离效率和催化活性。通过结合先进的纳米材料合成技术和原位表征方法，他们旨在深入理解光催化过程中的基本物理和化学机制。这项研究对于开发可持续的清洁能源技术具有重要意义。

研究想法

1.智能纳米催化剂设计：

• 利用机器学习和人工智能算法，预测和设计具有最佳催化性能的纳米材料结构。
• 开发自适应催化系统，能够根据反应条件实时调整其结构和组成，以维持最佳催化效率。

2.多功能集成电催化系统：

• 设计能同时进行CO2还原和氮还原的双功能催化剂，实现温室气体减排和氨合成的协同。
• 开发集成式电催化反应器，将多步反应串联，提高整体能源转化效率。

3.生物启发的光催化材料：

• 模仿自然光合作用中的光捕获复合物，设计新型的人工光合成系统。
• 开发具有自修复能力的光催化材料，提高其长期稳定性和使用寿命。

4.纳米尺度热电材料：

• 研究纳米结构对热电性能的影响，设计高效的热电纳米复合材料。
• 开发柔性热电器件，用于可穿戴设备和物联网应用。

5.原位动态表征技术：

• 开发新型的原位电子显微镜技术，实时观察电催化反应过程中的原子级变化。
• 结合同步辐射技术和电化学测试，深入研究电极/电解质界面的动态行为。

申请建议

1.深入理解研究领域：

• 详细阅读导师近5年发表的所有论文，特别关注Nature Communications、JACS等高影响力期刊上的文章。
• 整理导师研究的主要方向，如电催化、光催化、电池材料等，并梳理每个方向的核心问题和研究进展。
• 关注导师研究中使用的关键实验技术和理论方法，如原位表征、理论计算等。

2.提升相关专业技能：

• 强化电化学和材料表征的实验技能，如循环伏安法、电化学阻抗谱、X射线衍射等。
• 学习数据分析和建模技术，如Python编程、密度泛函理论计算等。
• 提高英语学术写作和口头表达能力，为将来的论文发表和学术交流做准备。

3.开展相关研究项目：

• 在本科或硕士阶段参与与导师研究方向相关的项目，积累实际研究经验。
• 尝试独立设计和完成小型研究项目，培养科研独立性。
• 若可能，尝试发表学术论文或参加学术会议，展示自己的研究能力。

4.制定创新性研究提案：

• 基于导师的研究方向，提出1-2个创新性的研究想法。
• 详细阐述研究背景、目标、方法和预期成果，突出其创新性和可行性。
• 考虑如何将自己的专长与导师的研究结合，形成独特的研究优势。

5.准备个性化申请材料：

• 撰写针对性强的研究计划，展示对导师研究的深入理解和自己的创新思考。
• 在个人陈述中突出自己在相关领域的经验和技能，以及对可持续能源研究的热情。
• 准备能够展示自己实验技能和分析能力的作品集，如实验数据分析报告、编程项目等。

6.模拟研究环境：

• 尝试使用与导师研究组类似的实验设备或软件，熟悉相关操作。
• 阅读导师研究组的实验方法和数据分析方式，尝试复现部分实验结果。
• 参与线上或线下的相关领域研讨会，培养学术讨论和批判性思维能力。

博士背景

Ember，英国top10高校生物化学系博士生，专注于蛋白质工程与分子进化研究。擅长运用定向进化技术和计算生物学方法，设计具有新功能的生物催化剂。在开发环境友好型酶促反应方面取得重要突破。曾获欧洲分子生物学组织长期研究员奖学金，研究成果发表于《Nature Biotechnology》和《Journal of Biological Chemistry》等顶级期刊。擅长设计学相关领域的文书写作辅导，熟悉相关领域的PhD申请流程及技巧。