11月8日至11日,應(yīng)我校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、趙進(jìn)才院士工作室、科技處、前沿院邀請,中科院蘭州化學(xué)物理研究所畢迎普研究員、清華大學(xué)朱永法教授、中科院化學(xué)研究所陳春城研究員、中科院理化技術(shù)研究所張鐵銳研究員、南京大學(xué)李朝升教授做客我校,為學(xué)院師生作了系列“前沿科學(xué)報告”。報告會由環(huán)境學(xué)院學(xué)術(shù)院長王傳義教授主持,學(xué)院相關(guān)教師和研究生參加了本次活動。
畢迎普研究員的報告圍繞制約光催化效率的核心科學(xué)問題—光生電荷,介紹了利用準(zhǔn)原位-X射線光電子能譜(ISI-XPS/UPS)、原位光催化-X射線衍射(ISP-XRD)等多種原位動態(tài)表征技術(shù)對反應(yīng)過程中的光生電荷分離遷移、化學(xué)價鍵、活性中心、表面結(jié)構(gòu)等微觀動態(tài)變化過程進(jìn)行直接觀測研究的方法,為設(shè)計構(gòu)建高效太陽能光催化分解水體系提供了新思路。
朱永法教授介紹了其研究團(tuán)隊在有機(jī)半導(dǎo)體光催化劑設(shè)計、合成及應(yīng)用的新進(jìn)展,包括成功構(gòu)筑了PDI、卟啉、HOF等系列超分子和聚合物光催化劑,在可見光下實現(xiàn)了優(yōu)異的污染物降解和高效礦化性能,同時,還具有優(yōu)異的可見光分解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧活性以及將CO2還原到C2產(chǎn)物的能力,為有機(jī)半導(dǎo)體光催化劑在環(huán)境和能源領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要借鑒。此外,朱教授還就國家自然科學(xué)基金申請書的寫作思路、申報注意事項等進(jìn)行了細(xì)致輔導(dǎo),助力我校在國家科學(xué)基金方面的新發(fā)展。
陳春城研究員就水分子在TiO2和α-Fe2O3兩類半導(dǎo)體表面的氧化活化過程進(jìn)行了深入介紹,前者遵循電荷轉(zhuǎn)移活化生成高活性羥基自由基的機(jī)制,而后者則通過形成高價鐵物種(FeIV=O)進(jìn)行氧原子轉(zhuǎn)移氧化污染物的機(jī)制。這種由半導(dǎo)體表面電子結(jié)構(gòu)的不同而導(dǎo)致的光電催化機(jī)制的差異為實現(xiàn)傳統(tǒng)自由基型光(電)催化反應(yīng)瓶頸的突破和高選擇性的光(電)催化提供了重要思路。
張鐵銳研究員的報告介紹了團(tuán)隊在水滑石基納米材料光催化劑結(jié)構(gòu)調(diào)控方面的系列研究成果。包括通過在水滑石表面引入缺陷結(jié)構(gòu)增加活性位,增強(qiáng)了對反應(yīng)物CO2、N2等的吸附和活化,進(jìn)而提升催化活性;通過構(gòu)造界面活性位,調(diào)控中間物種的反應(yīng)路徑,從而實現(xiàn)高附加值產(chǎn)品的高選擇性合成等。研究成果為新型、高效光催化劑的構(gòu)筑提供了重要基礎(chǔ)。隨后,他還對國家自然科學(xué)基金申請書撰寫的關(guān)鍵要素進(jìn)行了細(xì)致解析和經(jīng)驗分享,提高了與會師生的科研素養(yǎng)和課題申報質(zhì)量。
李朝升教授的報告圍繞高效半導(dǎo)體光電極材料的設(shè)計開發(fā)展開討論,主要內(nèi)容包括:利用擇優(yōu)取向、構(gòu)造近零應(yīng)變圖靈界面、搭建電子傳輸通道等手段減少光電極的內(nèi)阻,提高電荷分離效率;利用靜電排斥作用抑制電催化劑對氯離子的吸附,提升光電極的穩(wěn)定性和應(yīng)用范圍等。該研究工作為光電催化分解水制氫效率的突破提供了重要策略。
報告會后,五位專家同與會師生進(jìn)行了深入的交流討論。此次“前沿科學(xué)報告”系列活動給我校師生帶來了一場學(xué)術(shù)盛宴,拓展了我校師生的科研視野,為環(huán)境領(lǐng)域的科學(xué)研究和學(xué)科發(fā)展提供了重要助力。
新聞小貼士:
畢迎普,中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所研究員,博士生導(dǎo)師,精細(xì)石油化工中間體國家工程中心副主任,國家基金委會評專家。研究方向為太陽能光催化。先后主持國家自然科學(xué)基金重點項目、優(yōu)秀青年基金、面上項目、中科院“百人計劃”等10余項課題。在Nat. Catal, J. Am. Chem. Soc, Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Commun., Energy Environ. Sci., 等期刊發(fā)表論文150余篇,被引用16000余次,其中2篇引用超過1000次,H因子為57。
朱永法,清華大學(xué)化學(xué)系教授、博導(dǎo),國家電子能譜中心常務(wù)副主任,國家基金委會評專家,從事能源光催化、環(huán)境光催化及光催化健康方面的研究。承擔(dān)了國家973項目、863項目、國家自然科學(xué)基金重點項目、國家自然科學(xué)基金儀器專項,國際重點合作項目和面上項目等研究課題,獲得教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才及國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金資助。獲得國家自然科學(xué)獎二等獎1項, 教育部自然科學(xué)獎一等獎2項、二等獎1項,教育部科技進(jìn)步獎二等獎和三等獎各1次。在Nature Energy, Nature Catalysis,Nature Communication,Angew. Chem. Int. Ed., EST等刊物發(fā)表SCI論文565篇,高被引論文50余篇,論文總引52500余次,H因子為133。
陳春城,中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員,博士生導(dǎo)師,國家杰出青年基金獲得者,國家基金委會評專家。主要從事環(huán)境光催化及環(huán)境界面光化學(xué)的研究,作為負(fù)責(zé)人主持基金委創(chuàng)新群體項目、杰出青年項目及重點項目、科技部863課題及國家重點研發(fā)計劃課題、中科院知識創(chuàng)新重要方向性項目等項目,共發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文100余篇,包括Nature Catal., PNAS, Angew. Chem. Int. Ed.,J. Am. Chem. Soc.,Environ. Sci. Technol.,Energy Environ. Sci., Chem. Soc. Rev.等。
張鐵銳,中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員、博士生導(dǎo)師。中國科學(xué)院光化學(xué)轉(zhuǎn)換與功能材料重點實驗室主任,國家基金委會評專家,英國皇家化學(xué)會會士。主要從事能量轉(zhuǎn)換納米催化材料方面的研究,入選國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計劃。曾獲中國感光學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎-特等獎(第一完成人)等獎項。擔(dān)任國家基金委“杰出青年基金”、創(chuàng)新群體項目、重點項目、國際合作重點項目負(fù)責(zé)人,國家重點研發(fā)計劃重點專項項目首席科學(xué)家等。在Nat. Catal.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem.、JACS等期刊上發(fā)表SCI論文360余篇,被引用44000多次,H指數(shù)115。
李朝升,南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授,國家杰出青年基金獲得者,國家基金委會評專家。中國可再生能源學(xué)會光化學(xué)專委會委員、中國化學(xué)會能源化學(xué)專委會委員、中國感光學(xué)會光催化專委會委員。主要從事光電催化和光催化研究工作,在Nat. Mater.、Nat. Sustain.、PNAS、Joule等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文270余篇,被引用22000余次。授權(quán)發(fā)明專利21件。獲江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎2項(第一完成人和第二完成人各1項)、國家自然科學(xué)二等獎1項(第二完成人)。
(核稿:李成濤 編輯:劉倩)