2023年11月2日上午，沙特阿卜杜拉国王科技大学张华彬教授和福州大学汪思波教授应化学院邀请，在逸夫楼B212报告厅分别作了题为“单原子催化与能源转化”和 “促进光生电荷分离强化CO₂还原”的的报告，化学院教师及研究生参加了此次学术交流活动，报告由化学院老师汪圣尧教授主持。

报告中，张华彬教授首先就“什么是单原子催化剂”和“我们为单原子催化剂做了什么”两个问题进行讲解。单原子催化剂作为一种特殊的负载型金属催化剂，专指载体上所有金属组分都以单原子分散的形式存在。结构特殊，呈现出显著不同于常规纳米催化剂的活性、选择性和稳定性。张华彬教授在单原子催化领域开展大量研究工作，并在报告中展示众多研究成果，重点介绍了单原子催化剂在光电催化领域内的发展与应用。并提出了单原子催化是一种新型研究方法（而非单纯的催化剂）的研究概念。张华彬教授指出随着先进表征技术的发展，单原子催化剂可从原子和分子层面阐明催化剂的构效关系，为连结多相催化与均相催化提供了可能性。

汪思波教授的报告首先介绍了二氧化碳还原的研究背景。指出利用光催化技术直接将CO₂还原成碳基燃料是实现碳中和的理想途径之一，但目前光催化还原CO₂的效率远低于实际应用的需求。光生电荷分离是促进CO₂光还原的关键科学问题。此外，CO₂分子的吸附与活化也是影响光催化还原CO₂效率的一个重要因素。针对以上关键科学问题，汪思波教授详细介绍了其团队在钴基助催化剂的研制、纳米异质结的构筑方面的工作解决上述问题。利用助催化剂与光催化剂之间的电势差促进光生电荷分离，并引入额外催化活性位点，促进CO₂的吸附与活化。基于原子配位作用，通过水热、溶剂热、自组装等方法，实现均相钴基助催化剂的“多相化”，研制Co-ZIF-9、ZnCo₂O₄、MnCo₂O₄、NC@NiCo₂O₄、NiCoOP等新型催化剂，强化光生电荷分离动力学过程，提高光催化还原CO₂效率。利用异质结附近的电势差促进光生电荷分离，并结合纳米结构设计，充分暴露材料的催化活性位点。通过离子交换、原位自组装等策略，构筑In₂S₃-CdIn₂S₄、ZnIn2S₄-In₂O₃等基于超薄二维纳米片次级结构的分级异质结光催化剂，进一步促进电子的高效转移。

报告后，张华彬教授就单原子与掺杂的区别、团簇和单原子两种形式对催化的影响以及邻近单原子位点之间的相互作用对催化剂整体性能的影响等问题同与会师生展开了深入的交流。汪思波教授就CO₂还原选择性与活性位点的关系、材料间化学成键方式以及测试手段等问题同与会师生展开了深入的交流。整个报告深入浅出，现场气氛活跃，大家受益匪浅。

【专家介绍】

张华彬 教授，毕业于中国科学院福建物质结构研究所并获得博士学位，随后在福建物质结构研究所担任助理研究员，日本国立物质材料机构及新加坡南洋理工大学从事博士后研究工作。2021年加入阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)任助理教授。主要研究领域为催化剂反应界面的微观结构以及活性位点的配位环境与催化性能之间的构效关系以及异质配位对反应位点的活化机制，发展新型催化剂的改性技术策略，并寻求在温室气体转化和清洁能源再生领域内实现了性能提升和突破。以第一作者及通讯作者发表文章30篇，其中包括Sci. Adv., Joule, Energy Environ. Sci., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等杂志。截止到目前，累计引用次数14000余次，H-index为60。曾入选中科院人才计划和国家级高层次青年人才，并于2020-2023年连续入选科睿唯安高被引学者

汪思波 教授，博士生导师，国家重点研发计划青年项目首席，国家海外高层次青年人才引进计划人选。2010年9月至2016年1月在福州大学获物理化学博士学位。2016年3月至2020年1月在新加坡南洋理工大学从事博士后研究。2020年2月作为“闽江学者特聘教授”由福建省引进到福州大学工作，主要从事半导体光催化剂的设计合成、结构表征及光催化还原CO2性能与机理研究。迄今，共发表SCI论文58篇，被引用7500余次；以第一或通讯作者在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.，Energy Environ. Sci.等期刊发表论文26篇。入选2020、2021科睿唯安交叉学科“全球高被引学者”榜单。主持国家重点研发计划，催化科学重点专项青年科学家项目等。

撰稿：黄桂梅

编辑：汪  佩

审核：汪圣尧