科学研究：

研究领域及现状：

碱性燃料电池、直接甲醇燃料电池和定电位电解法气体传感器等方面的研制和开发。

1．直接甲醇燃料电池

直接甲醇燃料电池的研究开始于20世纪50年代，过去的研究进展也比较缓慢。一直到20世纪90年代，由于质子交换膜燃料电池商业化进程中遇到用高压氢作燃料有不安全的问题，加上与质子交换膜燃料电池相比，直接甲醇燃料电池具有结构简单、体积小、比能量高、维修方便、燃料的储运和使用安全方便等优点，人们开始认识到，直接甲醇燃料电池可作为便携式电源和电动车电源，预计将在汽车、小型家用电器、传感器、摄像机、笔记本电脑、手机以及军事移动性仪器等领域具有广泛的应用前景。因此，直接甲醇燃料电池才日益得到重视。目前，世界上有许多单位都在进行直接甲醇燃料电池的研发工作，我们研究组在20世纪90年代初在国内率先开展了直接甲醇燃料电池的研究工作，主要研究阳极和阴极催化剂、隔膜和电池结构，研究组的工作得到有关部门的重视，已得到科技部“973”计划、“863”计划和国家自然科学基金委多个项目的资助。

2．重金属和稀土离子与酶相互作用机理

随着稀土微肥的使用和环境污染的问题，重金属和稀土离子会进入植物体内，生物方面的研究表明，重金属和稀土离子进入植物体后，植物体内的保护酶或抗氧化酶的反应最为敏感。但从化学的角度研究重金属和稀土离子与这些酶相互作用的机理的工作还很少，这主要是由于这些酶具有高化学活性、结构复杂性、环境及测试条件引起的构象易变性等特点，研究不易进行。所以我们研究组先选择结构、性质、生物活性和功能与这些酶相似的小分子酶为模型物，探讨金属与小分子酶相互作用的研究方法和技术，从而得到它们的主要作用点及变化规律，进而研究重金属与植物体保护酶作用机制。该方面的工作已得到国家自然科学基金委多个项目的资助。

3．生物燃料电池

由于研究组已有燃料电池和生物电化学方面的研究经验，因此，近年来，研究组开始开展生物燃料电池的工作。生物燃料电池与一般燃料电池的不同主要是用酶作为催化剂来代替一般燃料电池中的金属催化剂，用生物分子来代替氢或甲醇等作燃料。在国外，这方面的研究工作还不太多，在国内，还基本上没有，加上这方面的工作还能用于生物传感器，因此，有很好的发展前途。

承担课题情况

几年来，共承担30项左右的科研项目，其中包括”973”项目，国家自然科学基金项目，美国福特基金会项目，世界银行资助项目，国家攻关项目等。

科技部973计划项目：氢能的规模制备，储运及相关燃料电池的基础研究。

课题8：质子膜燃料电池新型催化剂研究。

　　

论文专著：

代表性论文

1. Surface Raman spectroscopy of the three redox forms of methylviologen. Tianhong Lu,R.L. Birke, J. R. Lombardi, Langmuir, 1986, 2, 305.

2. A normal coordinate analysis of the vibrational modes of the three redox forms of methylviologen: comparison with experimental results. S.Ghoshal,Tianhong Lu, Q. Feng, T.M. Cotton, Spectrochim. Acta, 1988, 44A, 651.

3. Surface enhanced Raman spectroscopy. R. L. Birke, Tianhong Lu, J. R. Lombardi, in " Techniques for characterization of electrodes and electrochemical processes " R. Varma, J. R. Selman (eds.), John Wiley & Sons. Inc., 1990, 211.

4. Surface Enhanced Resonance Raman scattering spectroscopy of bacterial photosynthetic membranes: orientation of the cartenoids of rhodobacter sphaeroides 2.4.1. Picorel, Tianhong Lu, R. E. Holt, T. M. Cotton, M.Seibert, Biochem., 1990, 29, 707.

5. Inhibition of corrsion by hexadecyl trimethyl ammonium bromide Langmuir-Blodgett monolayers on carbon steel. Du Guo, Wei Xing, Yibin Shan, Tianhong Lu, Shiquan Xi, Thin Solid Films, 1994, 243, 540.

6. Mechanism of iron inhibition by stearic acid Langmuir-Blodgett monolayers. Wei Ying, Yibin Shan, Du Guo, Tianhong Lu, Shiquan Xi, Corrosion, 1995, 51, 45.

7. The direct electrochemistry of cytochrome c at the nanometer sized rare earth element oxide particle-modified gold electrodes. Xiangang Qu, Xiangting Dong, Ziyong Cheng, Tianhong Lu, Shaojun Dong, J. Molecular Catalysis A: Chem., 1996, 106, 1.

8. The effect of oxygen on the electrochemical behavior of myoglobin. Chou Ju, Zhou Haihong, Lu Tianhong, Wu Yue, T. M. Cotton, Bioelectrochem. Bioenerg., 1996, 41, 217.

9. Irreversible capacity loss of graphite electrode in lithium-ion batteries. Yuqing Chang, Hong Li, Lie Wu, Tianhong Lu, J. Power Sources, 1997, 68, 187.

10. Preparation of Highly Dispersed Gold Microparticles and its Electrocatalytic Activity for the Oxidation of Formaldehyde. H.Yang, T.H.Lu, K.H.Xue, S.P.Cheng and S.G.Sun, J.Applied Electrochem.,1997，27(4),428.

11. Direct Deposition and Characterization of Langmuir-Blodgett Monolayers of Soluble Polyimides. Ying Zhu, Wei Xing, Yuesheng Li, Mengxian Ding, Gongquan Sun, Du Guo, Tianhong Lu, Thin Solid Films, 1997, 303, 282.

12. Synchronous Fluorescence Spectra of hemoglobin: a study of aggregation states in aqueous solutioins. Xiujuan Yang, Ju Chou, Gongquan Sun, Hui Yang, Tianhong Lu, Microchem. J., 1998, 60, 210-216.

13. Electrocatalytic mechanism for formaldehyde oxidation on the highly dispersed gold microparticles and the surface characteristics of the electrode. Hui Yang, Tianhong Lu, Kuanhong Xue, Shigang Sun, Guoqiang Lu, Shenpei Chen, J. Mol. Cat. A: Chem. 1999, 144, 315-21.

14. J.Zheng, S.Ye, T.Lu, G.Chumanov, T.M.Cotton; Circular Dichroism and Resonance Raman Comparative Studies of Wild Type Cytochrome c and F82H Mutant. Biopolymers, 2000, 57(2), 77.

15. Zheng Jun-wei,Gu Ren-ao,Lu Tian-hong,George Chumanov,Therese M.Cotton;Serrs and Electrochemical Study of Yeast Iso-1-Cytochrome c Mutant F82H. Electrochemistry, 2001, 7(1), 37.

16. Comparison of the surface properties of the assembled silver nanoparticle electrode and roughened silver electrode. Junwei Zheng, Xiaowei Li, Renao Gu, Tianhong Lu, J. Phys. Chem., 2002, 106, 1019-1023.

17. Electrochemcal H2S sensor with H2SO4 pre-treated Nafion membrane aas solid polymer electrolyte. Chunbo Yu, Yujiang Wang, Kaifeng Hua, Wei Xing, Tianhong Lu, Sensor & Actuators B, 2002, 86, 259-265.

18. Promoter effect of La3＋ on the electrochemical reaction of microperoxidase-11. Huijun Jiang, Xiaohua Huang, Xiaofeng Wang, Xi Li, Wei Xing, Xiaolan Ding, Tianhong Lu, J. Electroanal. Chem., 2003, 545, 83-88.

19. Direct electrochemistry and bioelectrocatalysis of horseradish peroxidase immobilized on active carbon. Dongmei Sun, Chenxin Cai, Xuguang Li Wei Xing, Tianhong Lu,J. Electroanal. Chem., 2004, 566, 415-421.

20. Methanol Oxidation on Carbon-supported Pt-Os bimetallic nanoparticle electrocatalysts. Huang Junjie, Yang Hui, Huang Qinghong, Tang Yawen, Lu Tianhong, Akins, D. L., J. Electrochem.Soc., 2004, 151, A1810-1815.

荣誉奖励：

1．美国纽约市立大学优秀博士生。

2．曾任科技部“十五”“863”计划能源领域专家。

3．国家自然科学基金会评审专家。

4．全国电化学专业委员会副主任委员、主任委员。

5．全国氢能发电装置委员会委员。

6．“应用化学”杂志副主编。

7．J. of New Mater for Electrochem. Sys.” 杂志编委。

8．“电化学”等杂志编委。

9．1981年和2002年因研制成定电位电解法气体传感器而两次获吉林省科技厅科技进步二等奖,研制成了各种污染气体定电位电解法传感器，并转让到工厂生产，部分产品出口国外。

10．2005年因研发直接甲醇燃料电池而获吉林省科技厅科技进步二等奖。