东北师范大学张昕彤教授做客理学院进行学术交流
时间:2020-12-14

1214日下午,东北师范大学张昕彤教授应理学院邀请,在逸夫楼二楼学术报告厅做了题为半导体氧化物光热催化的报告,报告由理学院院长陈浩教授主持。

报告中,张昕彤教授首先介绍了反应温度对光催化反应效率的重要影响,他们在TiO2上负载MOx得到了一系列光热催化材料,通过系统比较催化剂对乙醛的光催化、光热催化降解性能,发现提升光催化反应温度可极大提高材料的催化性能。随后张教授讲述了高结晶性、大比表面积的纳米TiO2多孔微球应用于光热协同催化氧化氮氧化物(NOx)。相比于纯光催化体系,NO去除效率显著提升,且非NO2选择性也有很大提高。这是由于体系中适当的热量引入促使水分子在催化剂表面的逸出,提升反应过程中强氧化性超氧自由基含量,从而实现氮氧化物的深度氧化。接着张昕彤教授提出通过引入氧空位等缺陷来扩展TiO2材料的光谱响应范围存在着不可避免的缺陷,这是由于氧空位等缺陷引入之后,材料中形成的深缺陷能级会捕获大量光生电子,导致材料光催化性能下降。针对此问题,张昕彤教授提出通过溶液等离子体方法,对富含氧缺陷的TiO2进行H掺杂,可以在氧离子深缺陷能级与导带底之间引入一系列杂质H能级,从而诱导Ov捕获的电子通过光热激发至导带形成高能电子。实验表明,这种溶液等离子体策略使得太阳光下光热催化CO2的转化速率相比光催化转化速率有极大的提升,证明合适的表面电子缺陷分布有助于深束缚电子的热辅助抽取,从而显著提升氧化物材料表面的光热催化转化速率。最后张昕彤教授也提到目前对于光热催化的微观机制仍缺乏直接证据,还需要开发原位谱学技术进行深入研究。

会后,陈浩教授就光热催化中反应温度的选择与张昕彤教授进行了探讨,参会老师同学也就光活化机理和不同助剂对材料光热催化性能的影响规律等问题和张昕彤教授进行了热烈讨论。

【资料】张昕彤,1974年生,理学博士,东北师范大学物理学院教授。19937月毕业于吉林大学化学系物理化学专业,获理学学士学位。1998年毕业于吉林大学物理化学专业,获理学博士学位。1998-2001年间在吉林大学化学学院工作,2001-2007年间留学日本,2007年归国任东北师范大学物理学院教授。研究兴趣包括光催化、光热催化、量子点太阳能电池、敏化太阳能电池、光致变色存储材料、发光材料等。发表SCI检索论文210篇,合作撰写英文专著1部,授权中国发明专利21项。发表论文被他人引用11000余次( h指数为46)