报告题目:

面向光催化CO2还原的MOFs基异质结先进新能源材料研究进展

报告人:

蒋浩朋

所在单位:

河南城建学院

报告人简介:

蒋浩朋，河南城建学院材料与化工学院教师。基础研究方向聚焦太阳能光催化材料的梯度设计与合成，应用领域包含光/电催化水分解、惰性小分子催化转化、污水处理等。在“双碳背景下”基于配位化学理论设计合成了一系列MOFs基材料，通过界面工程与内建电场调控策略提升光催化二氧化碳转化活性，揭示了材料的构-效关系。目前以第一作者/通讯作者在Applied Catalysis B: Environment and Energy、Chinese Journal of Catalysis、Chemical Engineering Journal、Journal of Catalysis、Inorganic Chemistry、Applied Surface Science、Journal of Environmental Chemical Engineering等期刊发表SCI论文11篇。受邀担任《International Journal of Hydrogen Energy》、《Chemical Engineering Journal》、《Inorganic Chemistry》等杂志审稿人。

报告摘要:

半导体光催化技术可以将低密度的太阳能转化为高密度的化学能，具有反应条件温和、操作简单、能耗低以及无二次污染等特点，是解决人类社会所面临的环境和能源问题的绿色理想途径之一。光催化剂是光催化技术的核心，可控合成高效稳定的光催化剂是实现光催化技术应用的关键。目前，所报道的单一半导体光催化剂由于自身电子-空穴对复合率高，且光吸收效率和氧化还原能力不可调和的限制，导致太阳能转化效率低，远不能满足当前的现实需求。因此，抑制半导体光催化剂中光生载流子的复合、增加氧化还原能和光吸收效率是提高半导体光催化活性的关键因素。

针对这一关键问题，我们以MOFs基异质结光催化剂的开发、设计为重点，一方面，采用先进表征手段，提出了MOFs基异质结光催化剂载流子的迁移路径，发展了改善MOFs稳定性和光催化活性的策略，解决了单一半导体光催化剂电子-空穴对复合率高和光吸收效率与氧化还原能力不可调和的问题，为制备高效稳定的MOFs基异质结光催化材料提供参考依据；另一方面，通过提高异质结界面电场强度、构建电子传输桥梁等，优化了异质结界面的光生电荷传输效率，显著提升了MOFs基异质结光催化剂的性能。