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“天山学术论坛”学术讲座

信息作者: 发表时间:18-08-01 10:45:47 来源:

2018年8月1日,“天山学术论坛”学术讲座在逸夫楼5楼会议室召开。

讲座内容及教授简介如下:

1、金属纳米晶、团簇及原单子

金属纳米催化剂作为一类重要的可供人们认识多相催化与均相催化的催化材料,其结构与催化性能的相关性备受关注;揭示其催化本质、认识其规律性是化学化工科学技术中令人期待的重大问题。理解多相催化反应过程中催化剂的活性位点、活性中心,认清影响催化性能关键因素,借助纳米科技所取得的最新成果应用于催化基础与应用研究以提高其活性、选择性和稳定性,以及发现并合成出具有自然界中常温、常压、高效、专一选择性的生物酶催化材料,将是时代对化学工作者提出的最富挑战性的问题。我们围绕“金属纳米催化”这一具有重要科学意义和应用价值的研究方向,基于先进的合成技术和表征手段,试图从纳米晶、团簇、单原子不同尺度展开对于催化过程的认识。我们发展了系列合成方法学,实现了金属间化合物纳米晶、团簇、单原子材料的精准合成,借助于球差电镜、同步辐射等表征技术实现了其精细结构的认识,通过原子尺度下的结构调控和构效关系研究,深入认识和理解金属催化本质。

讲座人:王定胜

讲座人简介:王定胜,1982年出生。2004年于中国科学技术大学化学物理系获理学学士学位。2009年于清华大学化学系获理学博士学位。2009至2012年在清华大学物理系从事博士后研究。2012年7月加入清华大学化学系,被聘为讲师,2012年12月,晋升为副教授。2015年获博士生导师资格。研究领域为无机纳米材料化学,自2009年博士毕业以来,一直以无机纳米合成化学为基础,主要从事金属、合金、金属间化合物为主的无机功能纳米材料的合成、结构调控与催化性能研究。共计发表学术论文70余篇,被引用2700余次。授权发明专利7项。2012年获全国优秀博士学位论文奖。2013年获国家优秀青年科学基金。

2、碱性膜燃料电池催化剂的设计与合成

燃料电池是一种高效、清洁的能源转化装置,直接将化学能转化为电能。目前以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为主的燃料电池技术发展迅速,但是它们需要大量使用Pt基催化剂,导致价格昂贵。碱性膜燃料电池因其可以使用非贵金属催化剂的可能性受到了广泛的关注。[1]然而,碱性膜燃料电池阳极氢气氧化反应(HOR)目前仍需较大量的Pt催化剂,成为制约碱性膜燃料电池发展的瓶颈。[2]因此,我们从碱性条件的HOR电催化机理出发,设计并合成了系列高性能HOR电催化剂。我们通过系列表面组成可控的PtNi纳米颗粒作为模型催化剂研究了碱性条件下HOR电催化反应的机制。利用表面是否存在Ni原子,我们成功地调控了催化剂的氢氧根吸附能。研究表明氢氧根的吸附对于碱性条件下HOR不是主导因素,而调控氢吸附能是优化催化剂HOR电催化活性的主要因素。[3]根据该机制,我们合成了PtNi纳米框架、Ir@IrNi核壳结构纳米晶等,获得了HOR催化活性的提升。此外,我们还设计并合成了氮掺杂的碳纳米管负载的Ni纳米颗粒(Ni/N-CNT),利用载体与纳米颗粒之间的协同作用调节Ni的氢吸附能,获得了较高性能的碱性条件非贵金属HOR电催化剂。[4]该研究为进一步发展低价格高性能的碱性膜燃料电池打下了基础。

讲座人:庄仲滨

讲座人简介:庄仲滨,教授,博士生导师。2005年清华大学本科毕业,2010年在清华大学获博士学位。2010-2015年分别在德国明斯特大学物理研究所、美国加州大学河滨分校化工系、美国特拉华大学化工系作访问学者和从事博士后研究。2015年5月至今,任北京化工大学化工学院教授。入选中组部“千人计划”青年项目(2015)。长期从事纳米材料的合成方法学研究及其应用于燃料电池等新能源转化器件方面的研究。发表SCI收录论文40余篇,其中第一作者及通讯作者论文包括发表在,Nat. Commun.J. Am. Chem. Soc.Angew. Chem. Int. Ed.Adv. Mater.Chem. Soc. Rev.等国际重要期刊。