气体超浸润纳米阵列电极

报告题目：气体超浸润纳米阵列电极

报告时间：2021年10月22日下午16:00-18:00

报告地点：明德楼B307

报告人：孙晓明教授/博导

报告人单位：北京化工大学

报告人简介：

孙晓明教授/博导，孙晓明，1976年2月生于山东省。1995～2005年于清华大学化学系获本科和博士学位；2005年9月～2008年2月在Stanford化学系从事博士后研究；2008年3月起，任北京化工大学教授、博士生导师。获2007年全国优秀博士学位论文；2011年获国家自然科学基金杰出青年基金资助。以第一作者及通讯联系人身份在Chem，Nat. Commun., P. Natl. Acad. Sci. USA., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res.,等国际能源材料与化学主流刊物以通讯作者发表论文170余篇，总引用13000余次，出版专著一本，申请国际专利8项，获授权2项；获国家发明专利授权22项，4项已经完成转化。被Elsevier、英国皇家化学会、科睿唯安等评为高被引学者。受邀担任Science Bulletin杂志副主编和Nano Research等国际刊物编委会成员。现承担国家自然科学基金重大研究计划、国家自然科学基金国际（地区）重点合作项目、国家重点研发项目等多项科研项目。2011年获国家自然科学基金杰出青年基金资助，2019获年中组部万人计划领军人才。

报告摘要：

气体参与的电化学反应可分为气体“析出”和“消耗”两大类。针对性地设计催化位点并改善气体的扩散以有效发挥其作用是提高电催化效率及相应器件性能的关键因素。我们通过微观组成（MoS2、Pt、Cu、层状双羟基氢氧化物等）的选择和缺陷位的构造，实现了催化本征性能的有效提高。将此类材料构筑为有序微纳结构得到了不同的水下超疏气电极分别用于析氢、析氧、析氮反应等1-6。这类超疏气电极对气体有很小的粘附力，降低了气体从电极表面溢出的阈值，减少了电解质的扩散阻力同时能够很好地保持三相界面的稳定性，对于提高电催化具有重要的意义。与此相对，在气体消耗反应中，通常会面临气体在电解液中的溶解度不够，导致电催化性能不能充分发挥。表面进行疏水修饰以构筑微纳结构“超亲气”电极，使气体能够通过气体扩散层快速到达电极表面，从而提高“耗气”反应的电催化效率。总之，通过微观活性位点设计和电极表面超浸润性调控，有助于实现快速的气体传输以提高电催化的效率和工作稳定性。

主办单位：科研处 化学化工学院碳中和研究院

油气田应用化学皇家永利重点实验室