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人工及半人工光合体系的理性设计

时间:2021-04-30 来源:科学研究院 作者: 摄影: 编辑:李东志 上传:

主讲人:姜志锋 教授

地点:弘毅楼四楼中厅报告厅

时间:2021年5月6日(周四)下午3:00

主讲人介绍:姜志锋,教授,2015-2020年先后在美国哥伦比亚大学化工系、香港中文大BEAT365手机版客户端命科学学院以及香港城市大学能源与环境学院、超金刚石及先进薄膜研究中心(COSDAF)从事博士、博士后后以及高级副研究员的研究工作;2020年回到江苏大学任金山特聘教授,2021年入选江苏省特聘教授。现为中国化学会会员,中国感光学会会员,美国化学会纽约催化学会会员。主要致力于发展太阳能驱动人工以及半人工碳循环、城镇饮用水消毒及安全保障。目前主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及广东省自然科学基金开放项目等项目4项。近年来以第一作者或通讯作者身份在Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Nano Energy, ACS Catalysis等重要期刊发表SCI收录论文30余篇,其中3篇论文入选ESI-TOP前1%高被引论文,引用超过2500次,H因子29。授权国家发明专利3项,转让1项。曾获得江苏省bet356唯一官网科学研究成果二等奖以及江苏省分析测试科学技术二等奖等。

主要内容:石墨相氮化碳(g-C3N4)由于其廉价、易得的优点,广泛应用于光催化制氢以及降解污染物等领域,由于其光生载流子易于复合,限制了其光催化活性进一步提升。将g-C3N4与其它窄带隙半导体复合作为提升其光催化活性的策略之一,能拓宽光谱响应范围,通过有效的电荷转移进而抑制光生电子-空穴对的复合,其中构筑直接Z型g-C3N4基复合材料吸引了众多关注。窄带隙n型半导体三氧化二铁(α-Fe2O3),由于其廉价、热力学稳定和环境友好的特点,是一种潜在的可见光催化剂;然而,光生载流子寿命较短以及空穴的扩散长度短阻碍了其在光催化领域的广泛应用。将分级α-Fe2O3与其它材料复合是构建高效光催化剂的策略之一。由海胆状赤铁矿和氮化碳组成的分级直接Z型体系,其将CO2还原为CO的光催化活性得到增强。在无助催化剂和牺牲试剂的情况下,CO产生速率达到27.2 μmol·g-1·h-1,是g-C3N4的2.2倍。Z型复合材料的光催化活性增强归因于:(1) 海胆状赤铁矿的三维分级结构和更多碱性位点促进了CO2吸附;(2) 独特的Z型机理有效地促进电子-空穴对的分离,提高了g-C3N4导带中电子的还原性。

主办单位:材料化学工程国家重点实验室

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