報告題目：綠氫制備及利用光/電催化劑電子結構調控

報告人：鄒吉軍 博導、教授

報告時間：4月18日  18：30-20：00

報告地點：全國重點實驗室學術報告廳A403

報告人簡介：

鄒吉軍，天津大學化學工藝系主任、天津師范大學化學學院執行院長、先進燃料與化學推進劑教育部重點實驗室副主任，入選教育部長江學者特聘教授、國家萬人計劃科技創新領軍人才、英國皇家化學會會士，主要從事能源化工研究，承擔國家重點研發計劃等項目，在Nat. Energy、Nat. Commun.、JACS等發表論文300余篇，入選科睿唯安和愛思唯爾高被引學者，授權中國及美國發明專利50余項，獲國家自然科學二等獎（第三完成人）、中國化工學會基礎研究成果一等獎、中國化工學會侯德榜化工科學技術創新獎等、中國石化聯合會青年科技突出貢獻獎。

報告內容摘要：

光/電催化水分解和氧還原反應是可再生氫能發展的關鍵，光/電催化劑需要具有高電荷傳遞效率和適宜反應物種吸附能力，才能實現高效的氫能-化學能相互轉換，催化劑的電子結構，尤其是自旋結構，是影響上述過程的根本性因素。我們探究了光/電催化中電子自旋結構調控策略及作用機理。在電子自旋極化方面：發明了調控半導體金屬缺陷結構的通用方法，闡述了缺陷結構誘發電子自旋極化，自旋極化抑制電荷復合及單重態復合反應的機理；構建了具有原子層級手性結構的催化劑，借助手性結構的自旋過濾效應實現電荷自旋極化，強化了電荷傳遞和表面反應；在此基礎上，提出了利用磁場增強電荷極化及表面反應的策略。在電子自旋填充軌道方面：通過金屬原子-基體強相互作用調控過渡金屬電子自旋軌道填充狀態，構建具有中等自旋狀態的活性結構，優化其對反應中間物種的吸附達到最佳狀態，降低反應決速步驟能壘，加速表面反應。進一步構建了異種金屬單原子強相互作用的單原子對催化劑，形成高效雙位點。通過上述工作，大幅提高了光/電催化水分解和污染物降解、氧還原等的效率，為高效光/電催化劑的電子結構調控提供了新思路。

主辦單位：油氣藏地質及開發工程全國重點實驗室

新能源與材料學院/光伏新能源現代產業學院

四川省納米技術協會

四川省玄武巖纖維復合材料開發及應用工程技術研究中心

四川省頁巖氣高效開采先進材料制備技術工程研究中心

能量轉換與儲存先進材料四川省國際科技合作基地

氫能綠色制取與高效利用川渝重點實驗室

成都市科技青年聯合會材料能源專委會

科學技術發展研究院