学术报告
报告题目:强化电荷分离促进CO2光还原
报 告 人: 汪思波 教授
单 位: 兰州大学化学化工学院
报告时间:2023年5月25日(星期四) 18:00
报告地点:稀土楼二号会议室(203)
报告人简介:
汪思波,福州大学化学学院,教授,博士生导师,国家海外高层次青年人才、国家重点研发计划(青年项目)首席科学家、福建省A类高层次人才。2010年9月至2016年1月在福州大学获物理化学博士学位,师从王心晨教授、付贤智院士。2016年3月至2020年1月在新加坡南洋理工大学从事博士后研究。2020年2月作为“闽江学者特聘教授”由福建省引进到福州大学工作,主要从事半导体光催化剂的设计合成、结构表征及光催化还原CO2、分解H2O制氢等研究。迄今,共发表SCI论文70余篇,被引用9900余次;以第一或通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.等期刊发表论文30篇,入选2020-2022科睿唯安“高被引学者”榜单。主持国家重点研发计划“催化科学”重点专项青年科学家项目等。
报告摘要:
利用光催化技术直接将CO2还原成碳基燃料是实现碳中和的理想途径之一,但目前光催化还原CO2的效率远低于实际应用的需求。通常认为,光生电荷分离是CO2光还原的关键科学问题。此外,CO2分子的吸附与活化也是影响光催化还原CO2效率的一个重要因素。针对以上关键科学问题,我们主要开展了以下两个方面的研究工作。
(1)钴基助催化剂研制:利用助催化剂与光催化剂之间的电势差促进光生电荷分离,并引入额外催化活性位点,促进CO2的吸附与活化。基于原子配位作用,通过水热、溶剂热、自组装等方法,实现均相钴基助催化剂的“多相化”,研制Co-ZIF-9、ZnCo2O4、MnCo2O4、NC@NiCo2O4、NiCoOP等新型钴基助催化剂,强化光生电荷分离动力学过程,提高光催化还原CO2效率。
(2)纳米异质结构筑:利用异质结附近的电势差促进光生电荷分离,并结合纳米结构设计,充分暴露材料的催化活性位点,增加CO2的吸附与活化。通过离子交换、原位自组装等策略,构筑In2S3-CdIn2S4、ZnIn2S4-In2O3和Co9S8@Cd0.8Zn0.2S-DETA等基于超薄二维纳米片次级结构的分级异质结光催化剂,强化光生电荷分离动力学过程,提高光催化还原CO2效率。
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稀土资源利用国家重点实验室