【日新论坛】第150讲 纳米催化界面的原位拉曼光谱分析/电解水催化剂结构设计及反应机制调控

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发布时间:
2025-10-21
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【日新论坛】第150讲


报告主题(一):纳米催化界面的原位拉曼光谱分析

报告时间:2025年10月23日 下午3:30-7:00

报告地点:材料楼404会议室

报 告 人:谢微(南开大学化学学院教授、优青)

欢迎广大师生积极与会聆听!


报告人简介

    南开大学化学学院教授、副院长。1999年进入武汉大学化学与分子科学学院学习,2009年获分析化学博士学位。2010年赴德国奥斯那布吕克大学做洪堡学者,2013年到杜伊斯堡-埃森大学做德国研究基金会(DFG)项目负责人,2016年获国家青千资助回国。长期从事纳米颗粒催化反应增强拉曼光谱分析研究,建立了针对小粒径催化剂纳米粒子表面物种分析的“核-卫星”增强新策略,实现了多种过渡金属氧化物、硫化物等催化剂表面的原位增强拉曼光谱检测。成果以第一完成人获2023年度天津市自然科学二等奖。主持国家重点研发计划重点专项、国家优青、天津市杰青、基金委国际合作项目等纵向科研项目十余项。目前担任中国物理学会光散射专业委员会委员、副秘书长。


报告摘要:

    表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高灵敏度和高特异性的检测方法,且具有很好的表面选择性,可专注检测表界面物种而不会受到其它组分信号的干扰, 进而分析反应物种的变化过程。对催化反应进行SERS检测的关键在于制备同时具有催化和等离激元活性的金属纳米结构。我们因此设计并合成了“核-卫星”双功能SERS基底纳米粒子,其中“核”为金、银纳米粒子,“卫星”则是催化剂,包括金属及金属氧化物纳米粒子,我们在Ni、CuO等本身不具备等离激元活性的纳米粒子表面检测反应中间物种。在此基础上我们对一些代表性的电化学能源催化转化反应,如氨分解、水分解等,进行了原位SERS研究,研究结果表明SERS在电化学表界面分析中将发挥越来越重要的作用




报告主题(二):电解水催化剂结构设计及反应机制调控

报告时间:2025年10月23日 下午330-7:00

报告地点:材料楼404会议室

报 告 人:焦丽芳(南开大学化学学院教授、杰青)

欢迎广大师生积极与会聆听!


报告人简介:


    南开大学化学学院教授。国家杰出青年基金获得者,国家重点研发计划项目首席。在JACS, Nature Commun.,Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.,Chem. Soc. Rev.等期刊上发表论文300余篇。论文被他人引用3万余次,h-index为94。第一完成人获2019年天津市自然科学一等奖,获第十八届中国青年女科学家奖。担任Battery Energy 副主编,eScience、Chinese Chemical Letters期刊编委,中产协静电纺专委会副主任委员。



报告摘要:

    质子交换膜电解水催化剂的的活性和稳定性‌是电解水技术面临的主要挑战。析氧反应(OER)是电解水过程中的一个复杂四电子氧化半反应,其缓慢的动力学特征严重制约了电解水装备的能量转换效率。特别是在高电流密度和强酸性条件下,需要催化剂同时保持良好的活性和稳定性。为此,课题组开发了多种策略来提高催化剂的性能。针对Ru基催化剂强酸性和高氧化电位(>1.4 V)条件下容易过氧化生成溶解性的RuO4,难以保持结构的稳定,晶格氧参与反应形成氧空位,加速金属的溶解,引发催化剂结构的崩溃,进而导致催化剂的快速失活等问题,对催化剂开展了结构调控和反应机制调控。