报告题目：氧化物光催化剂中的晶格氧活化

报告时间：2024.10.21 上午9：30

报告地点：致腾楼223会议室

报告人：李朝升

个人简介：李朝升，男，1975年出生，南京大学现代工程与应用科学学院教授。中国可再生能源学会光化学专业委员会委员。2003年获得中国科学院研究生院博士学位；2003-2005年在南京大学环境材料与再生能源研究中心从事博士后研究工作（其间2004年2-3月在日本国家材料研究所做访问学者）； 2005年11月起在南京大学材料系工作；2007年6-8月在日本国家材料研究所 ICYS做访问研究；2006年12月晋升副教授；2011 年12月晋升教授。主要从事能源材料和环境材料方面的研究工 作。在Nat. Mater. （1篇）、Angew. Chem. Int. Ed. （3篇）、Energy Environ. Sci. （3篇）、Nano Today （1篇）、Adv. Funct. Mater. （6篇）、 Adv. Energy Mater. （1篇）、ACS Nano （1篇）、Appl. Catal. B: Environ. （4篇）、Environ. Sci. Techonol. （2篇）、 Chem. Mater. （2篇）、J. Mater. Chem./J. Mater. Chem. A （8篇）、Chem. Commun. （9篇）、 J. Phys. Chem. C （13篇）、 Phys. Chem. Chem. Phys. （12篇）、Appl. Phys. Lett. （10篇）等学术期刊上发表论文190余篇。论文被引用1.3万余次。译著1部。

主持项目情况：在研国家自然科学基金1项（重点基金）、国家重点研发计划课题1项。

主要荣誉情况：（1）2010年南京大学青年骨干教师；（2）2012年教育部新世纪人才；（3）2012年度江苏省科学技术一等奖（第二完成人）；（4）2014年国家自然科学二等奖（第二完成人）；（5）2015年入选南京大学“登峰计划B”；（6）2015年英国皇家化学会杂志Top 1%高被引作者；（7）2016年江苏省科学技术一等奖（第一完成人）。

摘要：近年来，在基于氧化物的非均相催化中晶格氧(OL) 参与的氧化还原机制备受关注。Mars-van Krevelen机制是热催化中的OL直接参与反应的经典解释，该机制主要包括两个步骤:(1)反应物与OL反应，在催化剂表面生成氧空位(VO)。(2)用气相氧(O2)修复催化剂表面的VO，使催化剂再生。基于该机制，许多先进的金属氧化物催化剂已被开发出来，用于驱动气相污染物(CO、挥发性有机物等)的去除和有机物的选择性氧化。同样，在电催化领域，晶格氧氧化机制(LOM)是析氧反应的一个热点话题。LOM过程中的晶格氧发生氧化还原直接生成O-O键，克服了吸附质演化机制(AEM)的局限性。然而，在LOM过程中由于OL被氧化使催化剂表面重构导致催化剂的稳定性降低，但是AEM过程催化剂通常是较稳定的。鉴于在热催化和电催化中涉及OL氧化还原机制的重要进展，OL是否在光催化反应中是否具有类似的作用引人思考。在一些光催化应用研究中已经采用OL参与机制来解释反应过程。然而，对于OL在光催化反应，特别是气固相反应中的作用，目前还没有明确的认识。例如，在光催化气固相反应中，OL是参与者还是主导者？此外，由于扩散系数强烈依赖于温度，那么在光照以及不发生化学反应时氧化物固体中OL和O2之间的扩散是否也能发生?这些有趣的问题启发研究OL在光催化反应中的作用。