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苏州大学杜玉扣教授应邀莅临我校讲学
时间:2020-11-13 15:45:38 来源: 柔性电子创新研究院 阅读次数: 作者:
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  1112午,应柔性电子创新研究和科研处邀请,苏州大学杜玉扣教授莅临我校,在枫林校区图书学术报告厅做了课题为电催化剂的制备与应用》的学术讲座。讲座由蒋丰兴教授主持,报告吸引了全校相关专业的老师、学生到场聆听学习。

  杜玉扣教授首先介绍了低温燃料电池已经在各领域中得到广泛的应用,电极催化剂材料(包括金属纳米粒子催化剂和支撑材料)的优劣是影响燃料电池系统性能和效率的关键因素之一。其中,支撑材料直接影响着金属纳米粒子催化剂的大小、分散性、催化效率及稳定性。炭黑是一种传统的支撑材料,尽管炭黑有较大的比表面积,然而其孔径太小,不利于与反应溶液的充分接触,从而降低了催化剂的利用效率。因此,研究和探索具有低成本、大表面积、多孔结构、高稳定性的新型催化剂支撑材料十分必要。

  继而介绍了课题组的一些工作,低维度的金属纳米材料(LDMNs)具有独特的结构特征以及电子和物理化学特性,包括高比表面积,高表面不饱和原子密度、高电子迁移率以及结构稳定性好等优点而备受关注。这些独特的特性也使其在电催化领域中的应用具有显著的优势。基于目前的研究进展,还重点介绍了用于进一步改善LDMNs电催化性能的策略包括:

  (1)形貌设计(特殊的形貌设计以暴露出更多的表面活性位点并促进电化学反应的传质和传荷);

  (2)表面调控(暴露出高活性的晶面以提升材料的本征活性);

  (3)界面工程(通过构建异质结纳米结构,不仅可以促进不同组分之间的电子传递还可以在杂化催化剂的大量纳米级界面上产生协同效应);

  (4)合金化(常用的优化材料的电子结构并提升催化性能的策略);

  (5)晶相工程(作为描述原子排布规律的本征参数,(晶)相已成为除组分、形貌、晶面、尺寸和维度外,决定纳米材料的物理化学性质和功能的另一个重要结构参数,纳米材料的相调控提供了另一种有效的调控其物理化学性质和功能的策略)。

  接着介绍了一种通用的合成方法来制备一系列可精确调控的Pd-pm(pm=Ga, In,Sn,Pb,Bi)合金NSAs。由于具有独特的三维花状纳米结构和合金化结晶特性,自支撑的Pd-pm超薄双金属纳米片对甲醇氧化反应(MOR)和甘油氧化反应(GOR)具有良好的电催化性能。考虑到双金属Pd-pmNSAs的合成策略具有环保高效、易操作、通用性强和电催化性能优异等优势,该方法可以广泛用于构建更高效的纳米催化剂,实现高效的电催化应用。

  最后介绍了近年来超细铂基NWs催化剂在催化和多相反应中的研究进展。重点关注基于PtUNW的成分,表面,界面,晶面和应变工程方面的最新进展,以促进包括乙醇(甲醇,乙醇,乙二醇,甘油)氧化反应(AOR)在内的电催化作用,甲酸氧化反应(FAOR),氧还原反应(ORR),析氢反应(HER),和一些非均相反应。然后通过对电子结构进行工程设计,可以提高基于一维铂的UNW的催化性能,这为催化反应提供了良好的电子环境。另外,优化Pt与其他组分之间的协同作用对于通过双功能机理改善催化性能是有效的。

  此次杜玉扣教授做的关于电催化剂的制备与应用不仅让在座的师生认识了有关电催化剂制备一些设计与调控策略,更师生们在今后对构建更高效的纳米催化剂,实现高效的电催化应用制备和应用提供了新的研究思路。

  报告结束后,在座的师生积极提问,杜玉扣教授也对师生所提出的疑问进行了耐心的解答和交流。

  杜玉扣1986年毕业于盐城师范学院,1994年获中科院物理所硕士学位,1997年获中科院感光化学所博士学位,200120052016年三次在日本东京理科大学做访问学者,现为教授,博士生导师。主持完成国家自然科学基金2项,目前主持在研国家自然科学基金1,江苏省自然科学基金面上项目1项。所指导的论文中,3篇获江苏省优秀硕士论文,4篇获苏州大学优秀硕士论文,指导的学生已有15人次获研究生国家奖学金。获苏州大学大陆科研奖1次,苏州大学周氏科研优秀奖1次,苏州大学周氏科研优异奖1次。主要研究领域有:纳米复合材料;电催化氧化;光电催化氧化;生物小分子电化学传感器。

  在Adv.Funct.Mater.,Appl.Catal. B: Environ., J. Mater.Chem.A,Biosens.Bioelectron., ACS Appl.Mater.Interfaces,ChemSusChem, Chem. Eng. J., J. PowerSources,Nanoscale等高水平杂志已发表研究论文200余篇,根据WebofScience统计(20203月),被国内外同行引用累积超过7000次,H因子为48,其13ISI Web of Knowledge:EssentialScienceIndicators近十年来高被引论文(HighlyCitedPapers)。现担任RSCAdvances杂志副主编(AssociateEditor,第三个任期,2019-2022年),2019年起(第一个任期3年)担任Journal of ColloidInterfaceScience的编委,2020年起担任ChineseChemicalLetters的通讯编委。

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