报告题目 (Title):高活性低铂长寿命燃料电池催化剂:从原位表征到材料设计
报告人 (Speaker):邬剑波 教授(上海交通大学)
报告时间 (Time):2021年11月12日(周五) 11:00-12:20
报告地点 (Place):乐乎新楼学海厅
邀请人(Inviter):徐甲强 教授
主办部门:理学院化学系
报告摘要:多种形貌的多元金属核壳纳米结构因为其通过控制合金元素的分布表现出多重的功能引起极大的兴趣。我们利用原位电镜发现一种不同于已知模式的生长行为,揭示了在生长过程中同时存在岛状生长和层状生长,其中的层状生长是通过沉积和表面扩散这两种生长模式达到的动态平衡。并根据上述的扩散理论开发出液相原子层沉积技术。利用原位透射电镜中研究20nm颗粒,特别在具有棱、角、面等多种三维几何位置的腐蚀行为。实验结果揭示了腐蚀速率先发生在立方体颗粒和二十面体颗粒的棱和角上,同时在(111)和(100)晶面上的腐蚀速度存在差异,并建立了动态腐蚀模型,提供一套利用TEM成像的二维形貌图片来研究纳米颗粒三维立体腐蚀行为,特别是三维空间下角、棱和面不同腐蚀模式的方法学,并且定量地计算微观不同取向的腐蚀速率。通过对表面缺陷的原子层厚度的钯@铂方块的原位液相腐蚀过程的研究,发现表面缺陷控制是提高这类核壳结构催化剂稳定性的关键。揭示了催化剂的表面和体应力会加速腐蚀过程;设计了低应力的催化剂降低了催化剂的腐蚀速度,提高了催化剂的寿命。
报告人简介:上海交通大学教授、国家青年特聘专家。长期从事催化能源材料和原位电镜表征等方面研究,尤其专注于表面化学催化反应相关的表面结构和成分的控制,特别是氢能燃料电池研究。近年来,利用原位环境电镜来研究催化剂的生长和在反应中的演变动力学过程。主持/参与国家科技部重点研发项目、国家自然科学基金委创新研究群体科学基金项目、国际(地区)合作与交流项目、面上项目等多项国家级研究课题。在世界顶级杂志,包括Nature, Nat. Energy, Nat. Commun., Sci. Adv., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,等发表140余篇高水平论文,引用达9100多次,H因子为46。影响因子 > 10 的有30余篇,拥有了9项国内国际专利及专利申请。