绿氢制备及利用光/电催化剂电子结构调控

报告题目：绿氢制备及利用光/电催化剂电子结构调控

报告人：邹吉军 博导、教授

报告时间：4月18日  18：30-20：00

报告地点：全国重点实验室学术报告厅A403

报告人简介：

邹吉军，天津大学化学工艺系主任、天津师范大学化学学院执行院长、先进燃料与化学推进剂教育部重点实验室副主任，入选教育部长江学者特聘教授、国家万人计划科技创新领军人才、英国皇家化学会会士，主要从事能源化工研究，承担国家重点研发计划等项目，在Nat. Energy、Nat. Commun.、JACS等发表论文300余篇，入选科睿唯安和爱思唯尔高被引学者，授权中国及美国发明专利50余项，获国家自然科学二等奖（第三完成人）、中国化工学会基础研究成果一等奖、中国化工学会侯德榜化工科学技术创新奖等、中国石化联合会青年科技突出贡献奖。

报告内容摘要：

光/电催化水分解和氧还原反应是可再生氢能发展的关键，光/电催化剂需要具有高电荷传递效率和适宜反应物种吸附能力，才能实现高效的氢能-化学能相互转换，催化剂的电子结构，尤其是自旋结构，是影响上述过程的根本性因素。我们探究了光/电催化中电子自旋结构调控策略及作用机理。在电子自旋极化方面：发明了调控半导体金属缺陷结构的通用方法，阐述了缺陷结构诱发电子自旋极化，自旋极化抑制电荷复合及单重态复合反应的机理；构建了具有原子层级手性结构的催化剂，借助手性结构的自旋过滤效应实现电荷自旋极化，强化了电荷传递和表面反应；在此基础上，提出了利用磁场增强电荷极化及表面反应的策略。在电子自旋填充轨道方面：通过金属原子-基体强相互作用调控过渡金属电子自旋轨道填充状态，构建具有中等自旋状态的活性结构，优化其对反应中间物种的吸附达到最佳状态，降低反应决速步骤能垒，加速表面反应。进一步构建了异种金属单原子强相互作用的单原子对催化剂，形成高效双位点。通过上述工作，大幅提高了光/电催化水分解和污染物降解、氧还原等的效率，为高效光/电催化剂的电子结构调控提供了新思路。

主办单位：油气藏地质及开发工程全国重点实验室

新能源与材料学院/光伏新能源现代产业学院

皇家永利纳米技术协会

皇家永利玄武岩纤维复合材料开发及应用工程技术研究中心

皇家永利页岩气高效开采先进材料制备技术工程研究中心

能量转换与储存先进材料皇家永利国际科技合作基地

氢能绿色制取与高效利用川渝重点实验室

成都市科技青年联合会材料能源专委会

科学技术发展研究院