当前位置:首页 > 国际交流 > 合作动态 > 学术交流 > 9月13日中南大学刘敏教授学术讲座
来源:Super User     发布日期:2017年09月11日   |    关注:237

报告题目:纳米针尖局域电场增强CO2还原

报告人:刘敏 教授  中南大学粉末冶金国家重点实验室

报告时间:2017年9月13日(星期三)下午14:30-16:30

报告地点:机械院531报告厅

联系人:段辉高 教授

 

摘要:

       CO2的电化学还原为可再生能源的储存和碳基化学原料的可持续合成提供了一条极具前途的途径。CO2还原反应的低活性和选择性是该过程中的一个关键挑战。实现低过电位还原CO2,高电流密度下较长时期内生成所需产品,和选择性反应且无有害副产物生成是追求的理想目标。然而,目前CO2还原反应仍然受到CO2在水性电解质中溶解度低的限制,导致相比于CO2还原反应其质子更加有利于还原成H2,从而削弱反应的选择性。刘敏教授等人发展的场诱导反应物浓度技术可以增强CO2还原反应过程。通过形成纳米针阵列电极,在施加低外加过电位的情况下就能产生高局域电场。高电场富集电解质阳离子,同时阳离子带动局域高浓度CO2形成活性CO2还原表面。模拟结果显示,相比于准平面区域,纳米针尖可以获得提高10倍以上的电场。在CO2还原为CO的过程中,利用自下而上的方法合成的金纳米针电极,在−0.35 V的低电位情况下,可以获得创纪录的低起始电位和创纪录的高几何电流密度,同时具有几乎定量的法拉第效率(> 95%)。这个电流密度超越之前报道的最好的金纳米棒,金纳米颗粒和氧化衍生的贵金属催化剂一个数量级。纳米针电极可以在无机水性电解质中稳定连续反应超过8个小时。场诱导反应物浓度的概念也被用来构造其它金属纳米针和金属或金属硫化物包覆的金纳米针。这些电极也极大增强了CO2转换成烃的效率,证明了场诱导反应物浓度概念的广泛适用性。

报告人简介:

       刘敏,入选中组部“青年千人计划”,湖南省“青年百人计划”,中南大学特聘教授,博士生导师,粉末冶金国家重点实验室以及超微结构与超快过程湖南省重点实验室成员。湖南师范大学理学学士、硕士,中科院电工所工学博士。2010-2015年日本东京大学特聘研究员、主任研究员,2015-2017年加拿大多伦多大学博士后,于2016年12月入职中南大学。

近年来在能源转换材料及器件领域取得了多项创新成果,刷新了可见光催化环境污染物分解和电催化二氧化碳还原转换纪录。以第一作者身份在Nature, Science(审稿中) J. Am. Chem. Soc., ACS Nano 等国际著名学术期刊上发表论文25篇,并以共同作者身份在Nature (1篇),Science (1篇),Nature Chemistry (1篇), Nature Communication (2篇)等杂志上合作发表论文26篇。发表论文总计他引1400余次,H-因子为18, 担任10余个国际主要学术期刊审稿人。申请中国、加拿大日本发明专利20项,其中第一作者专利授权10项,合作专利授权2项。

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